材料的硬度检测解读
金属硬度检测方法包括里氏硬度、肖氏硬度、布氏硬度、韦氏硬度、超声波硬度等。
一、硬度(Hardness)
(1)洛氏硬度
硬度值指标由压痕塑性变形深度确定。0.002毫米作为硬度单位。HB450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**角120的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm钢球在一定载荷下压入被测材料表面,材料的硬度由压痕深度提取。根据试验材料的硬度,分为三个不同的标准:
HRA:是采用60kg用于高硬度材料(如硬质合金等)的载荷和钻石锥压入器获得的硬度。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm硬于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)的硬度。
HRC:是采用150kg用于高硬度材料(如淬火钢等)的载荷和钻石锥压入器获得的硬度。
(2)布氏硬度
布氏硬度(HB)一般用于软材料,如有色金属、热处理或退火钢。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等。
布氏硬度(HB)用一定尺寸的试验载荷将一定直径的硬钢球或硬合金球压入被测金属表面,保持规定的时间,然后卸载并测量被测表面的压痕直径。布氏硬度值是从压痕球形表面积除以载荷获得的业务。一般为:将一定尺寸的硬钢球压入材料表面,保持一段时间负荷与压痕面积之比为布氏硬度值(HB),公斤力/公斤力/单位mm2 (N/mm2)。钢球的直径应根据材料的实际性能来确定。
(3)维氏硬度
英国史密斯的维氏硬度试验(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)1925年提出。维克斯-阿姆斯特朗在英国(Vickers-Armstrong)试制了**个用这种方法进行的硬度计。与布氏硬度试验和洛氏硬度试验相比,维氏硬度试验的测量范围更广,几乎涵盖了从软材料到超硬材料的各种材料。
维氏硬度的测量原理与布氏硬度基本相同,硬度值也根据压痕单位面积的载荷计算。不同之处在于,维氏硬度试验的压头是金刚石的正四棱锥体。在试验过程中,在一定载荷的作用下,在样品表面压出四方锥形压痕,测量压痕对角线的长度,计算压痕表面积。除以表面积的载荷值是样品的硬度值,并使用符号HV表示。
(4)里氏硬度
里氏硬度为HL里氏硬度技术是由瑞士狄尔马和里伯博士发明的。它使用一定质量的碳化钨球头冲击体冲击试件表面,然后在一定力的作用下反弹。由于材料硬度不同,冲击后的反弹速度也不同。永磁材料安装在冲击装置上。当冲击体上下移动时,外围线圈感应与速度成正比的电磁信号,然后通过电子线转换为里氏硬度值。
(5)肖氏硬度
简称HS。表示材料硬度的标准。英国肖尔(Albert F.Shore)首先提出。
应用弹性跳法将冲销从一定高度落在试验材料的表面上。冲销是一个尖端的小锥体,通常镶嵌在金刚钻上。值为1000x撞销返回速度/撞销初始速度(即碰撞前后速度比乘以1000)
(6)巴氏硬度
巴柯尔(Barcol)硬度(巴氏硬度)Barber-Col n提出,它是一种硬度门类,广泛应用于现代国际。在弹簧形状的试验力作用下,压入试样表面,用压针的压入深度确定材料硬度,并定义每个压入0.0076mm巴氏硬度单位。巴氏硬度单位表示HBa。
(7)努氏硬度
努氏硬度是作为**值测量的硬度,主要用于加工。一般来说,金刚石的努氏硬度是7000~8000千克/平方毫米
(8)韦氏硬度
在标准弹簧试验力的作用下,将一定形状的硬钢压针压入样品表面,用压针的压入深度确定材料硬度,并定义0.01mm压入深度为韦氏硬度单位。韦氏硬度单位表示HW。
二、硬度检测类型
1. HRA:(洛氏A)用于测量硬钢、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等软硬材料的热处理。
2. HK:(Knoop 努氏)用于测量钢和非铁材料的硬度。
3. HRC:(Rockwell C用于测量热处理钢、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等。
4. HRB:(Rockwell B用于测量软钢和非铁材料的硬度。
5. HR30T:(Rockwell 30T用于测量软钢和非铁材料的硬度。
6. HB5:(Brinell 布氏5)用于测量铝、软铝合金、铸铁、铜、黄铜等。
7. HB30:(Brinell 布氏30)用于热处理钢、退火深冷处理钢、冲拉材料钢、深冲钢带材料等。
8. HV:(Vickers维氏)适用于测量各种材料。
9. R:(Tensile module拉伸模数 N/mm2)用于热处理钢、退火深冷处理钢、冲拉材料钢、深冲钢带材料等。
10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)硬钢、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等钢、工具钢等。
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