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硬度有那些测试方法

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硬度测试方法有那些

硬度起源欧洲

欧洲工业革命时期1722年雷奥姆尔提出金属硬度,首先应用了矿物对金属进行刻划的初始硬度试验至今近300年,出现了几百种硬度测量方法。

经过长期的发展,目前我们常时间使用的也只有几种。

 

硬度试验方法分类

按试验力的施加速度可分为

静力试验法

此试验方法在施加试验力时是缓慢且无冲击的。

硬度测量的结果主要依据被测试件表面的压痕深度来决定。在一定的试验力及试验条件下,压痕越大其硬度值越小。如常用的布氏、洛氏、维氏等硬度试验法都是静力试验法。

 

动力试验法

其施加试验力的特点是动态的具有冲击性的,包括肖氏、里氏、锤击和弹簧加力试验方法等。

 

按试验力的大小分类

宏观硬度试验法

试验力≥5kgf

 

小负荷硬度试验法

试验力在0.2~0.5kgf之间;

 

显微硬度试验法

试验力在0.001~0.2kgf之间;

 

超显微硬度试验法

试验力0.001kgf

 

纳米级硬度试验法

试验力50nN

 

 按试验的温度分类

常温硬度试验法

可在常温下进行;

 

低温硬度试验法

在零下以下某一特定温度下进行;

 

高温硬度试验法

在室温以上某一特定温度下进行的高温硬度试验法。

 

按实验原理分类

可分为布氏、洛氏、肖氏、维氏、里氏、努普、巴氏和划痕、锉刀以及其他物理检测方法,如超声波、磁矫顽力等等。

 

 

11种常见硬度试验方法

 

HR洛氏硬度(1)

用一个金刚石圆锥(HRC)或经硬化的(钨)钢球压头(HRB等),以10kgf的预载荷和60, 100, 150kgf的主试验力压入被测材料表面。

 

HR表面洛氏硬度(2)

依据设定的标尺,用一个金刚石圆锥或经硬化的(钨)钢球压头压入被测材料表面。表面洛氏测量应用的力值较小,产生的压痕较浅,多用于相对易碎和很薄的材料中。

预载荷为3kgf,主试验力为15, 30, 45kgf

 

 HV维氏硬度(3)

1-120kgf的试验力,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压头压入被测材料表面。

压痕则应用显微镜或USB摄像头来进行视频观测及测量。

 

HV显微维氏硬度(4)

通常以不超过1kgf的试验力,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压头压入被测材料表面。

压痕则应用精密显微镜或高分辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。

600x的放大倍数是最常见的,1000x的放大倍数正愈加被广泛的应用。

 

HK努氏硬度(5)

通常以不超过1kgf的试验力,将细长的金刚石椎体压入被测材料表面。

压痕则应用精密显微镜或高分辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。

600x的放大倍数是最常见的。

 

HB布氏硬度(6)

1 - 3000kgf的试验力,将直径分别为1, 2.5, 510mm的硬质合金球或碳化钢球压入被测材料表面。

相对大的压痕则应用显微镜或USB摄像头来进行视频观测及测量。

 

HL里氏硬度(回弹方式)(7)

便携式硬度测试。它是用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体,在一定弹簧弹力的作用下冲击试件表面,这种冲击力使被测材料表面产生了塑性变形,形成了一个压痕,随之冲击体失去了原有的速度(或能量)。

因此,被测材料越柔软,冲击体在回弹过程中失去的速度就越多。里氏硬度可以应用于多种零件,需要遵守的测试要求也很少。

 

UCI超声波硬度测试(8)

便携式硬度测试。一个维氏形状的金刚石压头固定在一个震荡棒上,以一定的力值加于被测材料表面,然后根据超音波振动,分析它的阻尼效应,从而测量材料的硬度值。

超声波硬度测试多用于较小,较薄而无法用回弹硬度试验仪所测试的零件。

 

SHORE邵氏硬度(9)

便携式(橡胶/塑料制品)硬度测试。邵氏硬度是用具有一定形状的钢制压针,在试验力作用下垂直压入试样表面﹐当压足表面与试样表面完全贴合时﹐压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度(即压针扎进被测物的深度),以该长度值的大小来表示邵氏硬度的大小。

压针与线性测量设备相连,测量的压痕深度值随之通过机械或电子系统转换为邵氏硬度值。压痕越深,材料越软。

 

IRHD国际橡胶硬度(10)

根据球压头压入被测材料的深度,来测量弹性材料或橡胶抵抗压头压入的性能。在12.55mm球压头上施加一个初始接触力,将压入深度设置为零。然后增加力值到指定的总负荷,这时测量材料压入的深度值。IRHD值与压头压入的深度有关系。该测量方法通常被应用于测试较小的部件和O型环。

 

韦氏硬度(11)

便携式硬度测试。

把被测材料放置在工作台和穿透器之间。然后再向把手处施力直到感觉到已经触到了底,这时千分表便有了读数。韦氏硬度有不同种类的压头,针对不同材料有不同的力值设定。

 

 

本文网址:http://www.nps.org.cn/a/zonghexinxi/yinduceshi.html

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