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硬度計技術

金屬硬度測量最早由雷奧姆爾提出硬度定義:表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。 常用的硬度分類: 硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。 1.里氏硬度(Dietmar Leeb)里氏硬度是根據最新的里氏硬度測試原理利用最先進的微處理器技術設計而成。 2.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。 3.洛氏硬度(HR)當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的情況 HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。 HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。 4. 維氏硬度(HV)以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用載荷值除以材料壓痕凹坑的表面積,即為維氏硬度值(HV)。 5 努氏硬度(HK) 適用于高硬度材料的硬度測試(一般HV1000硬度以上的硬度測量)。 6.還有肖氏硬度計 7.韋氏硬度計(HW) 適用于鋁合金類產品的韋氏硬度值測量。 8 石膏硬度計 適用于建筑石膏硬度測量,將鋼球置于試件上,測量在固定荷載作用下球痕的深度,經計算得出試件的石膏硬度。 以上硬度只是常用的幾種,另外還有肖氏(HS)硬度、邵氏(HS)硬度、巴氏硬度、摩氏硬度等。實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。 常用硬度計分類: 按原理可以分為:里氏硬度計、洛氏硬度計布氏硬度計、邵氏硬度計、肖氏硬度計、巴氏硬度計、顯微硬度計、摩氏硬度計、維氏硬度計等。 按測量對象分為:水果硬度計、水泥硬度計等。 洛氏硬度計: 數顯洛氏硬度計(大屏幕液晶屏顯)是機電一體化的硬度測試儀器.數顯洛氏硬度計外觀新穎,大屏幕顯示,菜單式結構,采用微機控制,硬度值以數字直接顯示.硬度測試結果可以直接打印輸出,升降螺桿與旋輪間自動反饋鎖合,外接RS232超級終端設置,可外接打印機,具有良好的可靠性,可操作性和直觀性;除試臺升降外,實現了自動化,消除了操作和讀數誤差。 數顯洛氏硬度計還具有洛氏標尺的選擇/塑料洛氏標尺的選擇(可選配功能)/各硬度之間的硬度換算等功能。 數顯洛氏硬度計適用于黑色金屬、有色金屬和非金屬材料的硬度測定。 洛氏硬度計,采取試樣品表面粗糙度要求小于或等于0.8μm 布氏硬度計: 自動轉塔數顯布氏硬度計,采用良好的雙核雙芯片,改變以往的錘壓式加荷方法。采用CPU控制,傳感器采集信號,步進電機加荷的閉環控制系統。具備了10級試驗力,可分別測試布氏硬度的10種標尺。操作簡便。 顯微硬度計: 顯微硬度計是采用精密機械技術和光電技術的新型顯微維氏和努氏硬度測試儀器.它具有良好的可靠性,可操作性和直觀性.顯微硬度計外觀新穎,采用微機控制,通過軟件可選擇維氏和努氏硬度的測量、能調節測量光源的強弱,并能預置試驗力保持時間,采用LCD顯示屏,通過操作控制鍵可選擇硬度標尺HV或HK、試驗力、保荷時間、光源亮度可以無級調節.用測微目鏡測得對角線長度D1和D2值,按鍵輸入后即可在LCD上顯示硬度值,操作簡便.通過面板輸入測量壓痕對角線長度、屏幕直接讀出硬度值,簡便了查表的繁瑣.顯微硬度計采用良好的壓痕測量轉換和測微目鏡一次測量讀數機構.使用方便,測量精度高.顯微硬度計還可根據用戶特殊要求配制攝影裝置,能對所測壓痕和材料金相組織進行拍攝.廣泛應用于測定微小、薄形試件、表面滲鍍層等試件的顯微硬度和測定玻璃、陶瓷、瑪瑙、人造寶石等較脆而又硬的材料的努氏硬度,是科研機構、工廠及質監部門進行材料研究和檢測的理想硬度測試儀器。 適用范圍:熱處理、碳化、淬火硬化層,表面覆層,鋼,有色金屬和微小及薄形零件等。 測量對象: 鋼和鑄鋼、合金工具鋼、不銹鋼、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋁合金、銅鋅合金(黃銅)、銅錫合金(青銅)、純銅、鍛鋼、熱處理、碳化、淬火硬化層,表面覆層,鋼,有色金屬和微小及薄形零件、橡膠、塑料、IC薄片、珠寶等. 硬度計注意事項: 除了各種硬度計使用時特殊注意事項外,還有一些共同的應注意的問題,現列舉如下: 1、硬度計本身會產生兩種誤差:一是其零件的變形、移動造成的誤差;二是硬度參數超出規定標準所造成的誤差。對第二種誤差,在測量前需用標準塊對硬度計進行校準。對洛氏硬度計校正結果,差值在±1之內合格。差值在±2之內的穩定數值,可以給出修正值。差值在±2范圍之外時則必需對硬度計進行校正維修或換其他硬度測試法測定。 洛氏硬度各標度有一事實上的適用范圍,要根據規定正確選用。例如,硬度高于HRB100時,應采用HRC標度進行測試;硬度低于HRC20時應用HRB標度進行測試。因為超出其規定的測試范圍時,硬度計的精確度及靈敏度較差,硬度值不準確,不宜使用。其他硬度測試法也都規定有相應的校正標準。校準硬度計用的標準塊不能兩面使用,因標準面與背面硬度不一定一致。一般規定標準塊自標定日起一年內有效。 2、在更換壓頭或砧座時,注意接觸部位要擦干凈。換好后,要用一定硬度的鋼樣測試幾次,直到連續兩次所得硬度值相同為止。目的是使壓頭或砧座與試驗機接觸部分壓緊,接觸良好,以免影響試驗結果的準確性。 3、硬度計調整后,開始測量硬度時,第一個測試點不用。因怕試樣與砧座接觸不好,測得的值不準確。特第一點測試完,硬度計處于正常運行機制狀態后再對試樣進行正式測試,記錄測得的硬度值。 4、在試件允許的情況下,一般選不同部位至少測試三個硬度值,取平均值,取平均值作為試件的硬度值。 5、對形狀復雜的試件要采用相應形狀的墊塊,固定后方可測試。對圓試件一般要放在V形槽中測試。 6、加載前要檢查加載手柄是否放在卸載位,加載時動作要輕穩,不要用力太猛。加載完畢加載手柄應放在卸載位置,以免儀器長期處于負荷狀態,發生塑性變形,影響測量精確度。 維氏、洛氏硬度 硬度:是材料抵抗局部塑性變形的能力,多用壓入法測定。 注:各硬度值相互之間不能直接比較,只能通過硬度對照表換算。

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