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硬度计技术

金属硬度测量最早由雷奥姆尔提出硬度定义:表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。 常用的硬度分类: 硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。 1.里氏硬度(Dietmar Leeb)里氏硬度是根据最新的里氏硬度测试原理利用最先进的微处理器技术设计而成。 2.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 3.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的情况 HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 4. 维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用载荷值除以材料压痕凹坑的表面积,即为维氏硬度值(HV)。 5 努氏硬度(HK) 适用于高硬度材料的硬度测试(一般HV1000硬度以上的硬度测量)。 6.还有肖氏硬度计 7.韦氏硬度计(HW) 适用于铝合金类产品的韦氏硬度值测量。 8 石膏硬度计 适用于建筑石膏硬度测量,将钢球置于试件上,测量在固定荷载作用下球痕的深度,经计算得出试件的石膏硬度。 以上硬度只是常用的几种,另外还有肖氏(HS)硬度、邵氏(HS)硬度、巴氏硬度、摩氏硬度等。实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。 常用硬度计分类: 按原理可以分为:里氏硬度计、洛氏硬度计布氏硬度计、邵氏硬度计、肖氏硬度计、巴氏硬度计、显微硬度计、摩氏硬度计、维氏硬度计等。 按测量对象分为:水果硬度计、水泥硬度计等。 洛氏硬度计: 数显洛氏硬度计(大屏幕液晶屏显)是机电一体化的硬度测试仪器.数显洛氏硬度计外观新颖,大屏幕显示,菜单式结构,采用微机控制,硬度值以数字直接显示.硬度测试结果可以直接打印输出,升降螺杆与旋轮间自动反馈锁合,外接RS232超级终端设置,可外接打印机,具有良好的可靠性,可操作性和直观性;除试台升降外,完全实现了自动化,消除了操作和读数误差。 数显洛氏硬度计还具有洛氏标尺的选择/塑料洛氏标尺的选择(可选配功能)/各硬度之间的硬度换算等功能。 数显洛氏硬度计适用于黑色金属、有色金属和非金属材料的硬度测定。 洛氏硬度计,采取试样品表面粗糙度要求小于或等于0.8μm 布氏硬度计: 自动转塔数显布氏硬度计,采用独特的双核双芯片,改变以往的锤压式加荷方法。采用CPU控制,传感器采集信号,步进电机加荷的闭环控制系统。具备了10级试验力,可分别测试布氏硬度的10种标尺。操作简便。 显微硬度计: 显微硬度计是采用精密机械技术和光电技术的新型显微维氏和努氏硬度测试仪器.它具有良好的可靠性,可操作性和直观性.显微硬度计外观新颖,采用微机控制,通过软件可选择维氏和努氏硬度的测量、能调节测量光源的强弱,并能预置试验力保持时间,采用LCD显示屏,通过操作控制键可选择硬度标尺HV或HK、试验力、保荷时间、光源亮度可以无级调节.用测微目镜测得对角线长度D1和D2值,按键输入后即可在LCD上显示硬度值,操作简便.通过面板输入测量压痕对角线长度、屏幕直接读出硬度值,简便了查表的繁琐.显微硬度计采用独特的压痕测量转换和测微目镜一次测量读数机构.使用方便,测量精度高.显微硬度计还可根据用户特殊要求配制摄影装置,能对所测压痕和材料金相组织进行拍摄.广泛应用于测定微小、薄形试件、表面渗镀层等试件的显微硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬的材料的努氏硬度,是科研机构、工厂及质监部门进行材料研究和检测的理想硬度测试仪器。 适用范围:热处理、碳化、淬火硬化层,表面覆层,钢,有色金属和微小及薄形零件等。 测量对象: 钢和铸钢、合金工具钢、不锈钢、灰铸铁、球墨铸铁、铸铝合金、铜锌合金(黄铜)、铜锡合金(青铜)、纯铜、锻钢、热处理、碳化、淬火硬化层,表面覆层,钢,有色金属和微小及薄形零件、橡胶、塑料、IC薄片、珠宝等. 硬度计注意事项: 除了各种硬度计使用时特殊注意事项外,还有一些共同的应注意的问题,现列举如下: 1、硬度计本身会产生两种误差:一是其零件的变形、移动造成的误差;二是硬度参数超出规定标准所造成的误差。对第二种误差,在测量前需用标准块对硬度计进行校准。对洛氏硬度计校正结果,差值在±1之内合格。差值在±2之内的稳定数值,可以给出修正值。差值在±2范围之外时则必需对硬度计进行校正维修或换其他硬度测试法测定。 洛氏硬度各标度有一事实上的适用范围,要根据规定正确选用。例如,硬度高于HRB100时,应采用HRC标度进行测试;硬度低于HRC20时应用HRB标度进行测试。因为超出其规定的测试范围时,硬度计的精确度及灵敏度较差,硬度值不准确,不宜使用。其他硬度测试法也都规定有相应的校正标准。校准硬度计用的标准块不能两面使用,因标准面与背面硬度不一定一致。一般规定标准块自标定日起一年内有效。 2、在更换压头或砧座时,注意接触部位要擦干净。换好后,要用一定硬度的钢样测试几次,直到连续两次所得硬度值相同为止。目的是使压头或砧座与试验机接触部分压紧,接触良好,以免影响试验结果的准确性。 3、硬度计调整后,开始测量硬度时,第一个测试点不用。因怕试样与砧座接触不好,测得的值不准确。特第一点测试完,硬度计处于正常运行机制状态后再对试样进行正式测试,记录测得的硬度值。 4、在试件允许的情况下,一般选不同部位至少测试三个硬度值,取平均值,取平均值作为试件的硬度值。 5、对形状复杂的试件要采用相应形状的垫块,固定后方可测试。对圆试件一般要放在V形槽中测试。 6、加载前要检查加载手柄是否放在卸载位,加载时动作要轻稳,不要用力太猛。加载完毕加载手柄应放在卸载位置,以免仪器长期处于负荷状态,发生塑性变形,影响测量精确度。 维氏、洛氏硬度 硬度:是材料抵抗局部塑性变形的能力,多用压入法测定。 注:各硬度值相互之间不能直接比较,只能通过硬度对照表换算。

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