常用的测量硬度的方法有几种?应用范围是什么?

如题所述

方法:塑料洛氏、邵氏、金属洛氏、金属布氏、金属维氏、显微维氏等。

具体操作:1、塑料洛氏:在规定的加荷时间内,在受试材料上面的钢球上施加一个恒定的初 负荷,随后施加主负荷,然后在恢复到相同的初负荷。 测量结果是由钢球压入材料的总深度,减去卸去主负荷后规定时间内的弹性恢复以及初负荷引起的压入深度。洛氏硬度标尺每一分度表示压头垂直移动0.002mm,具体公式:HR=130-e/0.002   HR— 洛氏硬度值  e-主负荷卸除后的压入深度

2、邵氏:使用邵氏A型硬度机测试,测试时需注意按照标准,测试环境须在标准状态下(23±2℃,50±5% R.H) 进行,且测试前试片须在标准状态下放置40小时以上。测试时,将试片置于硬度试验机平台上。调整使压针头与试样表面的距离至25.4±2.5mm,然后,施加合适力度(不冲击被测物)使压针头压在试样上。待完全压下,与测试物接触1秒内,立即读取刻度值到整数字并记录其结果。

3、金属洛氏:测试原理将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)分两个步骤压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,测量在初试验力下的残余压痕深度h,根据h值及常数N和S计算洛氏硬度。洛氏硬度应选择在较小的温度变化范围内进行,因为温度变化可能会对试验结果有影响。所以试验一般规定在10~35℃的室温进行。试样应平稳地放置在刚性支承物上,并使压头轴线与试样表面垂直。避免试样产生位移。使压头与试样表面接触,在无冲击和振动的情况下施加试验力,初试验力保持不应超过3秒。将测在不小于1s且不大于8s的时间内,从初试验力增加到总试验力,并保持4s±2s,然后卸除主试验力,保持初试验力,经过短暂稳定后,进行读数。为了读书准确,在试验过程中,硬度计应避免受到任何冲击和震动。

4、金属布氏:测试原理对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面,经规定保持时间后,卸除试验力,测量试样表面压 痕的直径。布氏硬度与试验力除以压痕表面积的商成正比。压痕被看作是具有一定半径的球形,其半径是压头球直径的二分之一。

5、金属维氏:测试原理将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用试验力压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长。维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得的商,压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。

6、显微维氏:试验一般在10~35℃的室温进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃±5℃。根据试样厚度和硬度选择试验力。使压头与试样表面垂直接触,垂直于试验面施加试验力,加力过程中不应有冲击和震动,直至将试验力施加至规定值。保持试验力的时间为10~15秒。对特殊材料,试验力保持时间可以延长,但误差应在±2秒。

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第1个回答  2023-09-26
① 有明确要求的: 在产品零件图纸上标注了硬度测试标尺和硬度的范围,例如:45-50HRC,那么就可以根据所需的精度、重复性和自动化的要求选择合适的洛氏硬度计。洛氏法通过测量压痕深度,间接反映硬度值的高低, 测试方便、迅速, 特别适用于钢铁材料的热处理工艺过程和最终检验。
② 如果没有明确要求的,根据材料特点、工艺、热处理情况, 估算其硬度值,进而选用合适的测试方法。当无法估算时,先选择较高的硬度,如洛氏C标尺或维氏法,测试的结果可供进一步参考。金属材料的硬度范围举例:
a) 轴承钢 退火 170~207HBS
b) 硬质合金 ≥82~93.3HRA
c) 弹簧钢 热轧状态 285~321HBS
d) 变形铝合金 ≤190HBS
③ 选定一种测试法后,如试样的硬度范围、厚度、大小等允许, 则应选用较大的测试力进行测试,有利于减小测试结果的相对误差。如在布氏硬度测试中,在测试条件允许时,应先选用ф10 mm 球, 3000kgf。
④ 考虑试样的厚薄以及热处理工艺。 一般情况下,对较薄和有覆盖层、强化层的试样,多选用小负荷维氏、表面洛氏或努氏测试方法。
⑤ 实验和研究工作中,需要对硬度值进行比对时,应尽可能选用与资料相同的测试方法。
⑥ 对于HBS<450的金属材料,包括退火、正火、调质钢,铸铁、有色金属及其合金(包括铝、铜、镁、铅、锌、锡等),用布氏硬度测试方法比较合理。因为布氏法压痕较大,不易受个别相或局部组织的影响,数据较准确稳定,复现性较好。
⑦ 在同一系统实验与研究工作中, 针对同一种材料,不同的处理工艺,其硬度差异较大,这时一般不宜变换测试方法,,可选用维氏硬度测试方法。
⑧ 材料的品种各异,形状、尺寸、数量、测试精度及热处理工艺也都各有不同。对于不规则的试件、薄片、球体和微小试件,要注意被测表面必须与压头的轴线垂直;有些试件需要做镶嵌,镶嵌件适合用显微维氏硬度计进行测试。
威尔逊(Wilson®)硬度计产品系列包括:洛氏硬度计、维氏/努氏硬度计和布氏硬度计。本回答被网友采纳
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