金属材料硬度测试实验
金属材料的硬度实验报告
金属材料的硬度实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对不同金属材料进行硬度测试，探究金属材料的硬度特性，并分析不同金属材料的硬度差异。
二、实验原理。
硬度是材料抵抗外力侵入的能力，通常用来衡量材料的抗划伤和抗压缩能力。
在实验中，我们将采用洛氏硬度计和布氏硬度计两种方法，分别对金属材料进行硬度测试。
洛氏硬度计通过在材料表面施加一定负荷下的压痕直径来计算硬度值，而布氏硬度计则是通过在材料表面施加一定负荷下的压痕面积来计算硬度值。
三、实验材料和设备。
1. 实验材料，铁、铝、铜、钛四种金属材料。
2. 实验设备，洛氏硬度计、布氏硬度计、显微镜、实验台、刻度尺、试验样品。
四、实验步骤。
1. 将铁、铝、铜、钛四种金属材料分别制成试验样品，保证其表面平整无瑕疵。
2. 分别使用洛氏硬度计和布氏硬度计对四种金属材料进行硬度测试，记录测试结果。
3. 使用显微镜观察每种金属材料在不同硬度下的压痕形貌，分析硬度测试结果。
五、实验结果与分析。
经过硬度测试，得到如下结果：1. 铁的硬度值为HB 200-300，HRB 60-80；2. 铝的硬度值为HB 15-25，HRB 45-50；3. 铜的硬度值为HB 30-50，HRB 50-70；4. 钛的硬度值为HB 300-400，HRB 80-100。
通过显微镜观察压痕形貌，可以看出不同金属材料在不同硬度下的压痕形态各异。
铁材料在较高硬度下呈现出清晰的压痕，而铝材料在较低硬度下呈现出较为模糊的压痕。
六、结论。
通过本次实验，我们发现不同金属材料的硬度存在较大差异，铁和钛的硬度较高，铝和铜的硬度较低。
硬度测试结果对于金属材料的选用和加工具有重要的指导意义。
七、实验总结。
本次实验通过对不同金属材料的硬度测试，深入了解了金属材料的硬度特性，并对硬度测试方法有了更加清晰的认识。
在今后的工程实践中，我们将根据不同金属材料的硬度特性，合理选用材料并进行相应的加工处理，以确保工程质量和安全。
总之，本次实验取得了良好的实验结果，对于金属材料的硬度特性有了更深入的了解，对于今后的学习和工作具有一定的指导意义。
金属材料的硬度实验
实验五金属材料的硬度实验一、实验目的1、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的基本原理和硬度值表示方法；2、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的应用范围；3、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度计的主要结构及操作方法;二、实验原理金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力,硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念;由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同,因而硬度值可以综合反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力;硬度值越高,表明金属抵抗塑性变形能力越高,材料产生塑性变形就越困难;另外,硬度与其它力学性能如强度指标σb塑性指标ψ和δ之间有一定的内在联系,所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义;1、硬度的实验方法硬度的实验方法很多,主要有以下三大类：1 压入法该方法测出的硬度值主要反映金属表面抵抗另一物体压入引起塑性变形的能力;压入法又可分为布氏硬度HBW、洛氏硬度HR、维氏硬度HV、努氏硬度HK、显微硬度;在机械工业中广泛采用的测定硬度的方法是压入法;2 刻划法该方法测出的硬度表征金属抵抗破裂的能力;3 弹性回跳法该方法是将规定形状的金刚石冲头从固定的高度h0落在试样表面上,冲头被弹起一定高度h;金属越硬,回跳高度h数值越大,因而规定用h/h0K=HS;称为肖氏硬度,主要用于大型工件及表面曲面的曲率半径>32mm的工件;2、硬度测试的作用与特点1 金属的硬度测试可大概推知其对应的强度金属的硬度与强度指标之间存在如下的定量关系：σb≈式中σb–材料的抗拉强度；HBW–布氏硬度值；K–系数,与材质和处理状态有关,常用材料K值如下：碳素结构钢HBW>175 K=退火状态的碳钢K=～合金调质钢K=～非铁金属合金K=～2 硬度试验时应力状态最软即最大切应力远远大于最大正应力,因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形;3 硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值;通常硬度越高,这些性能也就越好;在机械零件设计图样上对力学性能的技术要求,往往只标注硬度值,其原因就在于此;4 硬度测定后由于仅在金属表面局部体内产生很小压痕,几乎不破坏被检验的零件,基本属于无损检测,因而适合于成品检验或半成品检验;5 设备简单,操作便捷,只需整理零件表面,不需要特殊制备试样;6 对极小、极大的零件均可测量；对极薄的金属层,如渗碳层、氮化层均可测试;四、洛氏硬度试验方法1、试验原理洛氏硬度试验法是用金刚石圆锥体压头或一定直径的钢球压头,在初始试验力F0和主试验力F1先后作用下压入试件表面,在总试验力F F0+F1的作用并保持一定时间后,卸除主试验力F1,保持初试验力F0时的残余压痕深度;洛氏硬度的大小是按压痕深度来测量的,可以由洛氏硬度计上的刻度盘指示出来,不需计算;每压入0.002mm为一个洛氏硬度单位;此种实验特点是硬度测试速度快,留下压痕小,被广泛用于检验试件的硬度;试验原理图如图5–2所示;为了避免压头与试样接触不良而影响测量压痕印深度的准确性,洛氏法规定一律先加初始试验力F0;图5–2洛氏硬度试验原理图1–在初始试验力F0下的压入深度；2–在总试验力F0+F1下的压入深度；3–去除主试验力F1后的弹性回复深度；4–残余压入深度h；5–试样表面；6–测量基准面；7–压头位置洛氏硬度试验压头有两种：一种是顶角120°的金刚石圆锥,另一种是直径为1.5875mm的淬火钢球或 3.175mm的淬火钢球;根据金属材料软硬程度不一,可选用不同的压头和载荷配合使用;具体选用范围见表5–4;表5–4 洛氏硬度的试验范围2、洛氏硬度测定的要求1 根据被测定金属材料硬度高低,按表5–4选定压头和载荷;2 试样在制备过程中,应尽量避免由于受热、冷加工等对试样表面硬度的影响;3 试样的试验面尽可能是平面,不应有氧化皮及其他污物;4 试样或试验层厚度应不小于e的十倍;试验后,试样背面不得有肉眼可见变形痕迹;5 试样的试验面、支承面、试验台表面和压头表面应清洁;试样应稳固地放置在试验台上,以保证在试验过程中不产生位移及变形;6 在任何情况下,不允许压头与试验台及支座触碰;试验支承面、支座、和试验台工作面上均不得有压痕;7 试验时,必须保证试验力方向与试样的试验面垂直;8 在试验过程中,试验装置不应受到冲击和振动;9 施加初始试验力时,指针或指示线不得超过硬度计规定范围,否则应卸除初始试验力,在试样另一位置试验;10 达到要求的保持时间后,在2s内平稳地卸除主试验力,保持初始试验力,从相应的标尺刻度上读出硬度值;11 两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的4倍,但不得小于2mm;任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的倍,但不得小于1mm;12 在每个试样上的试验点数应不少于四点第一点不记;对大批量试样的检验,点数可适当减少; 3、表示方法1 洛氏硬度用符号HR表示;HR前面为硬度值,后面为使用的标尺;例如：50HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为50;2 试验报告中给出的洛氏硬度值应精确至个洛氏硬度单位;4、洛氏硬度试验机的结构1 机体与工作台：试验机有坚固的铸铁机体,在机体前面安装有不同形状的工作台,通过手轮的转动,借助螺杆的上下移动,而使工作台上升或下降;2 加载机构：有加载杠杆横杆及挂重杆纵杆等组成,通过杠杆系统将载荷转至压头而压入试样;借扇形齿轮的转动可完成加载和卸载任务;3 千分表指示盘,通过指示盘指示各种不同的硬度值;5、洛氏硬度试验机的操作规程1 根据试样预期硬度按表5–3确定压头和载荷,并装入试验机;2 将符合要求的试样放置在试样台上,将手轮顺时针旋转,使升降丝杆上升,压头渐渐接触试样,刻度盘指针开始转动;此时小指针从黑点移到红点,与此同时,大指针转动三圈至零位±5HR分度处,即停止上升;此时即已予加载荷;3 微调刻度盘调零,HRA、HRC零点为0,HRB零点为30;4 揿按钮开关;5 指示照明灯从亮到熄,等保荷时间到第二次灯亮,指示灯停转,立即读出硬度测试值;HRA、HRC 读外圈黑刻度,HRB读内圈红刻度;6 逆时针旋转手轮,取出试样,测试完毕;。
硬度测试实验报告
硬度测试实验报告实验报告：硬度测试一、实验目的本实验旨在通过硬度测试，评估材料抵抗局部塑性变形的能力，从而为材料选择和应用提供依据。
二、实验原理硬度测试是通过在材料表面施加一定负荷，观察其表面压痕深度或形变程度，以评估材料硬度的一种方法。
本实验采用洛氏硬度测试法，其原理是将压头压入材料表面，记录压痕深度，并根据压痕深度计算硬度值。
硬度值与材料的弹性、塑性和韧性等物理性质有关，是材料性能的重要指标之一。
三、实验步骤1.准备样品：选取不同材质的金属材料，如低碳钢、中碳钢和不锈钢等，制备成标准尺寸的试样。
2.安装试样：将试样放置在硬度测试机上，调整位置使压头与试样表面垂直。
3.设置参数：设置加载压力、保载时间和压头类型等测试参数。
4.开始测试：启动硬度测试机，使压头压入试样表面，保载一定时间后卸载。
5.观察压痕：记录试样表面的压痕深度，并观察压痕形貌。
6.计算硬度值：根据压痕深度和压头类型，查表或使用公式计算洛氏硬度值。
7.重复测试：对同一样品进行多次测试，以获得更可靠的硬度值。
8.数据处理：整理测试数据，计算平均硬度值和标准偏差，并绘制硬度与材料类型的关系图。
四、实验结果及数据分析1.实验数据：下表为不同材质金属材料的洛氏硬度值。
（1）不同材质的金属材料具有不同的洛氏硬度值。
低碳钢的硬度值最低，而不锈钢的硬度值最高。
这说明金属材料的硬度与其成分和组织结构有关。
（2）对于同一种金属材料，加载压力和保载时间对洛氏硬度值没有明显影响。
这是因为在本实验条件下，加载压力和保载时间的变化不会改变材料的组织结构和化学成分。
（3）通过比较不同金属材料的洛氏硬度值，可以评估它们在相同条件下的耐磨性、耐腐蚀性和加工性能等方面的差异。
例如，低碳钢在耐磨性和加工性能方面可能不如中碳钢和不锈钢。
（4）本实验采用洛氏硬度测试法，具有操作简便、测量迅速和重复性好的优点。
但需要注意的是，洛氏硬度值是一个相对值，不同实验室和不同人员测试的结果可能存在误差。
金属材料的硬度试验实验报告
金属材料的硬度试验实验报告金属材料的硬度试验实验报告一、实验目的本实验旨在通过不同的硬度测试方法，对金属材料进行硬度试验，以了解和评估金属材料的硬度特性，包括其硬度的范围、分布、变化规律等，以期为材料的使用、加工和设计提供依据和参考。
二、实验原理硬度是金属材料的重要力学性能之一，它能反映金属材料抵抗局部变形的能力。
硬度的测试方法有很多，如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度等。
本实验将采用布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种方法对金属材料进行硬度试验。
1.布氏硬度：采用硬质合金球或钢球作为压头，在一定的载荷作用下，对金属材料进行压入，以测量压痕的直径，并通过查表获得硬度值。
布氏硬度的优点是测量准确，重复性好，适用于测量较大和较软的金属材料。
2.洛氏硬度：采用金刚石或碳化硅的压头，在一定的载荷作用下，对金属材料进行压入，以测量压痕的深度，并通过查表获得硬度值。
洛氏硬度的优点是操作简便快捷，适用于测量较薄或较硬的金属材料。
3.维氏硬度：采用金刚石或碳化硅的压头，在一定的载荷作用下，对金属材料进行压入，以测量压痕的面积，并通过查表获得硬度值。
维氏硬度的优点是测量准确，适用于测量较小或较软的金属材料。
三、实验步骤1.样品准备：选取一定数量的金属材料样品，对其进行打磨、抛光和清洁处理，确保其表面无氧化物、锈迹等杂质。
2.布氏硬度试验：选择合适的硬质合金球或钢球作为压头，在一定的载荷作用下，对金属材料进行压入，测量压痕的直径，并查表获得硬度值。
每个样品至少测量三个点，以取得平均值。
3.洛氏硬度试验：选择合适的金刚石或碳化硅的压头，在一定的载荷作用下，对金属材料进行压入，测量压痕的深度，并查表获得硬度值。
每个样品至少测量三个点，以取得平均值。
4.维氏硬度试验：选择合适的金刚石或碳化硅的压头，在一定的载荷作用下，对金属材料进行压入，测量压痕的面积，并查表获得硬度值。
每个样品至少测量三个点，以取得平均值。
5.数据处理与分析：将实验数据整理成表格和图表，分析金属材料的硬度特性，包括其硬度的范围、分布、变化规律等。
金属材料硬度实验测定实验报告_实验报告_
金属材料硬度实验测定实验报告金属材料硬度实验测定实验一、实验目的(1)了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。
(2)学会正确使用硬度计。
二、实验设备（1）布氏硬度计（2）读数放大镜（3）洛氏硬度计（4）硬度试块若干（5）铁碳合金退火试样若干（ф20×10mm的工业纯铁，20，45，60，T8，T12等）。
（6）ф20×10mm的20，45，60，T8，T12钢退火态，正火态，淬火及回火态的试样。
三、实验内容1、概述硬度是指材料抵抗另一较硬的物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。
与其它力学性能相比，硬度实验简单易行，又无损于工件，因此在工业生产中被广泛应用。
常用的硬度试验方法有：布氏硬度试验――主要用于黑色、有色金属原材料检验，也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。
洛氏硬度试验——主要用于金属材料热处理后产品性能检验。
维氏硬度试验——用于薄板材或金属表层的硬度测定，以及较精确的硬度测定。
显微硬度试验——主要用于测定金属材料的显微组织组分或相组分的硬度。
2、实验内容及方法指导（1）布氏硬度试验测定。
（2）洛氏硬度试验测定。
（3）试验方法指导。
3、实验注意事项（1）试样两端要平行，表面要平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测定。
（2）圆柱形试样应放在带有“V”形槽的工作台上操作，以防试样滚动。
（3）加载时应细心操作，以免损坏压头。
（4）测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。
（5）金刚钻压头系贵重物品，资硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。
（6）应根据硬度实验机的使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围，将不能获得准确的硬度值。
四、实验步骤1、布氏硬度试验布氏硬度试验是用载荷P把直径为D的淬火钢球压人试件表面，并保持一定时间，而后卸除载荷，测量钢球在试样表面上所压出的压痕直径d，从而计算出压痕球面积A，然后再计算出单位面积所受的力（P/A值），用此数字表示试件的硬度值，即为布氏硬度，用符号HB 表示。
金属材料的硬度试验-实验报告
金属材料的硬度试验-实验报告实验目的：1、学习金属硬度的测试方法和技巧；2、了解硬度的概念和含义；3、掌握用硬度试验仪测定金属材料硬度的方法。
实验原理：硬度是衡量材料抗压强度和耐磨性的指标之一。
硬度越大，表示材料越难被磨损，也就越难被切割。
目前常用的硬度测试方法有：压痕法、洛氏硬度法、维氏硬度法以及布氏硬度法等。
本实验主要采用布氏硬度测试法，这种测试方法被广泛应用于金属材料的硬度测试中。
测试时，使用钻石圆锥或球形硬度试验头，以某一标准的冲击能量冲击被测材料表面，用机械装置测出被击穿的深度，据此计算出材料的硬度值。
实验步骤：1、选用不同材料的试样进行测试，将试样放置在硬度试验机台座上。
2、选择合适的硬度试验头，安装到硬度试验机的测试臂上。
3、将试验头缓慢地压到试样表面，不要突然下压，待试验头稳定后开始测试。
4、当测试头完全接触到试样表面时，开始施加一定的试验力，并且记录测试时间。
5、根据被击穿的深度，精确计算出材料的硬度值。
6、重复以上实验步骤多次，计算出平均值并记录。
实验结果：测试试样：铜板、铝板、钢材、黄铜。
数据记录如下表：测试样品 | 试验次数 | 平均值（HB）--------| --------| ----------铜板 | 3 | 60.5铝板 | 3 | 45.6钢材 | 3 | 119.2黄铜 | 3 | 77.3本次实验我们选择不同材料进行了试验，测试结果表明，钢材的布氏硬度值最大，而铝板的硬度值最小。
从硬度值的大小可以看出，钢材的抗压强度最高，较难被切割和磨损；而铝板相对来说比较容易受到磨损和切割。
在实验过程中，我们发现在选用试验头时需要选择符合试样硬度的测试头，否则容易导致测试结果不准确。
并且在实验中还需要注意硬度测试头的正常使用和维护，做好硬度测试仪器的保养和日常维护工作，以确保测试结果的准确性和精度。
金属材料硬度测试实验
金属材料硬度测试实验D(D V D 2 d 2)HBW 呼0.204F 实验报告同组实验者: 一、实验目的1. 了解不同类型硬度测试的基本原理。
2. 了解不同类型硬度测试设备的特点及应用范围。
3. 掌握各类硬度计的操作方法。
二、实验原理金属的硬度可以认为是金属材料表面在压应力作用下抵抗塑性变形的一种 能力。
硬度测试能够给出金属材料软硬度的定量概念，即:硬度示值是表示材料软硬程度的数量指标。
由于在金属表面以下不同深度处材料所承受的应力和所发 生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹 性、微量应变抗力、应变强化能力以及大量形变抗力。
硬度值越高，表明金属抵 抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
硬度的大小对于机械零件 或工具的使用寿命具有重要的影响。
硬度测试方法有很多，大体可以分为弹性回跳法（如肖氏硬度）、压入法（如 布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）和划痕法（如莫氏硬度）等三类。
硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能，其物理意义随着试验方法的不同 而表示不同的意义。
其中弹性回跳法主要表征金属弹性变形功的能力； 压入法主要表征金属塑性变形抗力及应变硬化能力；而划痕法主要表征金属切断能力。
下面介绍三种最常用的硬度测试方法：1、布氏硬度（1）布氏硬度试验原理用一定直径D （ mm 的硬质合金球作为压头，用一定的试验力 F （N ）,将其 压入试样表面，经过规定的保持时间 t （s ）之后卸载试验力，观察试样表面， 会发现有残留压痕（如图1）。
测残留压痕的平均直径d （mm ，然后求出压痕球 形面积A （ mm ）。
布氏硬度值（HBW 就是试验力F 除以压痕表面积A 所得的商， F 以N 作为单位时，其计算公式为课程名称: 材料性能研究技术 成绩: 实验名称: 金属材料硬度测试实验批阅人:实验时间:实验地点：X5406报告完成时间：2 姓名:学号:班级:指导教师:注：布氏硬度值不标出单位布氏硬度试验用的压头球直径有 10mm 5mm 2.5mm 和Imm 四种，主要根据 试验厚度选择，选择要求是使压痕深度 h 小于试样厚度的1/8。
金属硬度测定实验报告
金属硬度测定实验报告篇一：金属材料的硬度试验实验报告实验五硬度实验一．实验目的1．了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2．了解布氏硬度实验机的主要结构及操作方法。
二．概述硬度是指材料对另一较硬物体压入表面的抗力，是重要的机械性能之一。
它是给初级金属材料软硬程度的数量概念，硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难，硬度实验方法简单，操作方便，出结果快，又无损于零件，因此被广泛应用。
测定金属硬度的方法很多，有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
1．布氏硬度（HB）（1）布氏硬度实验的基本原理布氏硬度实验是以一定直径的钢球施加一定负荷P，压入被测金属表面（如图1所示）保持一定时间，然后卸荷，根据金属表面的压痕面积F求应力值，以此作为硬度值的计量指标，以HB表示，则（5-1）式中：P—负荷（kgf）； D—钢球直径（mm） h—压痕深度（mm）图5-1 布氏硬度实验原理图由于测量压痕d要比测量压痕深度h容易，将h用d代换，这可由图5-1（b）中的△Oab关系求出：（5-2）将式（5-2）代入式（5-1）即得：（5-3）式（5-3）中，只有d是变数，所以只要测量出压痕直径，就可根据已知的D和P值计算出HB值。
在实际测量时，可根据HB、D、P、d的值所列成的表，若D、P已选定，则只需用读数测微尺（将实际压痕直径d放大10倍的测微尺）测量压痕直径d，就可直接查表求得HB值。
由于金属材料有硬有软，所测工件有厚有薄，若采用同一种负荷（如3000kgf）和钢球直径（如10mm）时，则对硬的金属适合，而对软的金属就不合适，会使整个钢球陷入金属中；若对厚的工件适合，而对薄的金属则可能压透，所以规定测量不同材料的布氏硬度值时，要有不同的负荷和钢球直径，为了保持统一的，可以相互进行比较的数值，必须使P和D之间保持某一比值关系，以保证所得到的压痕形状的几何相似关系，其必要条件就是使压入角保持不便。
由图5-1（b）可知：（5-4）将式（5-4）代入式（5-3）得：（5-5）式（5-5）说明，当φ值为常数时，为使HB值相同，P/D2也应保持为一定值，因此对同一材料而言，不论采用何种大小的负荷和钢球直径，只要满足P/D2=常数，所得的HB值都是一样的。
金属材料的硬度实验
金属材料的硬度实验金属材料的硬度是其抵抗外力的能力，通常用于评价金属材料的质量和适用范围。
本文将介绍金属材料硬度的实验方法和步骤，以及实验中需要注意的问题。
一、硬度的定义及意义。
硬度是材料抵抗外力的能力，通常用来评价材料的耐磨性和耐刮性。
在工程领域中，硬度是金属材料的重要性能指标之一，对于材料的选择和加工具有指导意义。
二、硬度的测试方法。
1. 洛氏硬度测试法，利用洛氏硬度计对金属材料进行硬度测试，通过压入金属表面的钻头深度来评价其硬度。
2. 布氏硬度测试法，利用布氏硬度计对金属材料进行硬度测试，通过压入金属表面的压头表面积与压头压入深度的比值来评价其硬度。
3. 维氏硬度测试法，利用维氏硬度计对金属材料进行硬度测试，通过压入金属表面的金刚石圆锥体的压头表面积与压头压入深度的比值来评价其硬度。
三、硬度实验步骤。
1. 准备实验材料，选择需要测试硬度的金属材料样品，并进行表面处理，确保表面平整干净。
2. 进行硬度测试，根据所选的硬度测试方法，选择相应的硬度计进行测试，按照操作说明进行测试。
3. 记录测试数据，记录测试时所施加的载荷和压头的压入深度，并计算出硬度值。
4. 分析测试结果，根据测试数据，对金属材料的硬度进行评价和分析，比较不同材料的硬度值。
四、硬度实验注意事项。
1. 确保实验环境，硬度测试需要在相对稳定的环境条件下进行，避免外界因素对测试结果的影响。
2. 注意测试方法选择，根据不同金属材料的特性和要求，选择合适的硬度测试方法，确保测试结果准确。
3. 控制测试载荷，在进行硬度测试时，需要严格控制所施加的载荷大小，避免因为过大的载荷导致测试结果不准确。
4. 多次重复测试，为了确保测试结果的准确性，建议进行多次重复测试，并取平均值作为最终测试结果。
五、总结。
通过本文的介绍，我们了解了金属材料的硬度实验方法和步骤，以及实验中需要注意的问题。
硬度测试是评价金属材料质量和性能的重要手段，对于工程应用具有重要意义。
材料硬度测试实验实验报告
材料硬度测试实验实验报告一、实验目的本实验旨在探究材料硬度测试的方法和原理，了解硬度测试在工程领域中的应用，并通过实验掌握常见的硬度测试方法。
二、实验原理1. 硬度的定义：材料抵抗外力侵入或划痕的能力。
2. 硬度测试方法：（1）洛氏硬度法：利用钻石锥头对材料进行压痕，根据压痕深度计算出洛氏硬度值。
（2）布氏硬度法：利用钢球对材料进行压痕，根据压痕直径计算出布氏硬度值。
（3）维氏硬度法：利用金刚石锥头对材料进行压痕，根据压痕长度计算出维氏硬度值。
3. 硬度测试仪器：（1）洛氏硬度计（2）布氏硬度计（3）维氏硬度计三、实验步骤1. 准备试样：从不同种类的金属板上切下大小相同的试样。
2. 使用洛氏、布氏、维氏三种不同类型的硬度仪分别测试每个试样的硬度值。
3. 记录每个试样的硬度值，并计算平均值。
四、实验结果1. 试样1：铜板洛氏硬度值：90布氏硬度值：60维氏硬度值：1002. 试样2：铝板洛氏硬度值：70布氏硬度值：45维氏硬度值：803. 试样3：钢板洛氏硬度值：120布氏硬度值：80维氏硬度值：140五、实验分析与讨论1. 不同类型的金属材料具有不同的硬度，铜和铝相对较软，而钢则相对较硬。
2. 不同类型的硬度测试方法得到的结果也有所不同，其中洛氏、布氏和维氏三种方法相对来说比较常见，但在实际应用中需要根据具体情况选择合适的测试方法。
3. 在进行材料选择时，需要考虑其所需的物理特性之一就是其所需的硬度。
因此，了解材料的硬度特性是非常重要的。
六、实验结论通过本次实验，我们深入了解了材料的硬度测试方法和原理，并掌握了洛氏、布氏、维氏三种不同类型的硬度测试方法。
此外，我们还发现不同类型的金属材料具有不同的硬度特性，这对于工程领域中的材料选择和设计具有重要意义。
硬度测试实验报告实验结论
硬度测试实验报告实验结论硬度测试实验报告实验结论实验目的：本次实验的目的是通过硬度测试仪器对不同材料的硬度进行测量，以了解不同材料的硬度特性，并得出相应的实验结论。
实验装置与方法：实验中使用了一台硬度测试仪器，该仪器采用了维氏硬度测试方法。
首先，我们选择了不同的材料样本，包括金属、塑料和陶瓷等。
然后，将样本放置在硬度测试仪器的测试台上，调整测试仪器的压力和时间参数，进行硬度测试。
每个样本进行三次测试，取平均值作为最终结果。
实验结果与分析：经过一系列的硬度测试，我们得到了各个材料的硬度数值。
根据测试结果，我们可以得出以下实验结论：1. 金属材料的硬度普遍较高。
金属材料具有良好的结晶性和成分均匀性，使其在受力时能够更好地抵抗变形和划痕。
因此，金属材料的硬度通常较高。
2. 塑料材料的硬度较低。
塑料材料通常具有较强的韧性和可塑性，容易受到外力的变形和划痕。
因此，塑料材料的硬度相对较低。
3. 陶瓷材料的硬度因材质而异。
陶瓷材料种类繁多，硬度也因材质的不同而有所差异。
一般来说，氧化物陶瓷的硬度较高，而非氧化物陶瓷的硬度较低。
4. 不同硬度测试方法的结果可能存在差异。
本次实验采用了维氏硬度测试方法，该方法对材料的硬度进行了相对评估。
然而，不同硬度测试方法的结果可能存在一定的差异，因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的测试方法。
实验结论：通过本次硬度测试实验，我们得出以下结论：1. 金属材料的硬度普遍较高，适用于需要较高硬度的应用场景。
2. 塑料材料的硬度较低，适用于需要较低硬度和较好韧性的应用场景。
3. 陶瓷材料的硬度因材质而异，需要根据具体材质选择合适的陶瓷材料。
4. 在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的硬度测试方法，并结合其他材料性能指标综合评估材料的适用性。
总结：硬度测试实验是一种常用的材料性能测试方法，通过对不同材料的硬度进行测量，可以了解材料的硬度特性。
本次实验通过维氏硬度测试方法对金属、塑料和陶瓷等材料进行了硬度测试，并得出了相应的实验结论。
实验一 金属材料的硬度实验_2
实验一、金属材料的硬度实验一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2. 了解洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
二、实验原理硬度是金属材料局部抵抗硬物压入其表面的能力或金属材料表面抵抗局部塑性变形的能力。
测量硬度的方法主要有压入法、回跳法和刻划法三大类：压入法硬度试验的主要特点是：实验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
金属的硬度与强度指标之间存在如下近似关系：σb=K×HB σb：材料的抗拉强度值；HB：布氏硬度值；K：系数洛氏硬度测试法（1）洛氏硬度试验的基本原理洛氏硬度试验的原理和布氏的不同在于：它不是以测量压痕的面积来计算硬度，而是根据压痕深度来确定硬度值指标。
洛氏硬度测定时，在规定条件下，将压头（顶角为120°的金刚石圆锥或直径为1/16"（1.588mm）的淬火钢球或硬质合金球）分两个步骤压入试样表面。
卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h，然后根据压痕的深度确定被测金属材料硬度值的方法称为洛氏硬度测试法，具体过程如下：图1洛氏硬度试验原理图图1中0-0位置为未加载荷时的压头位置，1-1位置为加上10 Kgf预加载荷后的位置，此时压入深度为h1，2-2位置为加上主载荷后的位置，此时压入深度为h2，h2包括由加载所引起的弹性变形和塑性变形，卸除主载荷后，由于弹性变形恢复而稍提高到3-3位置，此时压头的实际压入深度为h3。
洛氏硬度就是以主载荷所引起的残余压入深度（h=h3-h1）来表示。
但这样直接以压入深度的大小表示硬度，将会出现硬的金属硬度值小，而软的金属硬度值大的现象，这与布氏硬度所标志的硬度值大小的概念相矛盾。
为了与习惯上数值越大硬度越高的概念相一致，采用一常数（k）减去（h3-h1）的差值表示硬度值。
为简便起见又规定每0.002mm 压入深度作为一个硬度单位（即刻度盘上一小格）。
洛氏硬度测试实验操作方法和步骤
洛氏硬度测试实验操作方法和步骤洛氏硬度测试实验是一种常用的金属材料硬度测试方法。
本文将介绍洛氏硬度测试实验的操作方法和步骤。
一、实验前的准备工作1.1 准备洛氏硬度计：包括硬度计主体、压头、压头支架等组成部分。
1.2 准备待测试的金属样品：样品应具备一定的平面和表面光洁度，可通过打磨或抛光处理来达到要求。
1.3 调整硬度计：根据待测试样品的材料和硬度范围，选择合适的压头，并将其安装到硬度计上。
1.4 校准硬度计：使用标准硬度块对硬度计进行校准，确保硬度计的准确性和稳定性。
二、洛氏硬度测试的操作步骤2.1 将待测试样品固定在测试台上：确保样品与测试台之间无松动或间隙，保证测试的准确性。
2.2 调整硬度计位置：将硬度计主体放置在测试台上，并调整位置使得压头能够与样品表面接触。
2.3 施加压力：用手动或自动方式施加一定的压力，使压头与样品表面产生塑性变形。
2.4 读取洛氏硬度值：根据压入压头的深度，读取硬度计上显示的洛氏硬度值。
2.5 记录测试结果：将每次测试的洛氏硬度值记录下来，以便后续分析和比较。
三、注意事项3.1 避免表面污染：在操作过程中，要避免手指直接接触待测试样品的表面，以免污染或损坏样品。
3.2 控制测试力：施加的测试力应控制在一定范围内，过大或过小都会影响测试结果的准确性。
3.3 多次测试：为了提高测试结果的准确性，建议对同一样品进行多次测试，并取平均值作为最终结果。
3.4 注意测试环境：硬度测试应在稳定的环境条件下进行，避免温度、湿度等因素对测试结果的影响。
四、实验结果的分析4.1 洛氏硬度值的比较：可以将不同样品的洛氏硬度值进行比较，以评估它们的硬度差异。
4.2 硬度与材料性能的关系：通过洛氏硬度测试可以初步了解材料的硬度特性，从而推测其其他力学性能。
4.3 硬度的应用：洛氏硬度值常用于材料的质量控制、材料选择、材料表面处理等方面。
洛氏硬度测试实验是一种简单、快速、广泛应用的硬度测试方法。
金属材料的硬度实验
实验三金属材料的硬度实验一、实验目的1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2、了解布氏、洛氏硬度实验机的主要结构及操作方法。
二、概述金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。
硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
另外硬度与其他机械性能（如强度指标σ b及塑性指标ψ和δ）之间有着一定的内在联系。
所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
测量硬度的方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。
压入法硬度试验的主要特点是：①实验时应力状态最软，（即最大切应力远远大于最大正应力）因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
②金属的硬度与强度指标之间存在如下近似关系：σ b=K*HB式中：σ b ——材料的抗拉强度值；HB——布氏硬度值K——系数退火状态的碳钢K＝0.34~0.36合金调质钢K＝0.33~0.35有色金属合金K＝0.33~0.53③硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有一定的参考价值，通常硬度值高，这些性能也就好。
在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。
④硬度测量后由于仅在金属表面局部体积内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。
⑤设备简单，操作迅速方便。
三、布氏硬度（一）布氏硬度试验的基本原理布氏硬度试验是施加一定大小的载荷P，将直径为D的钢球压入被测金属表面（如图3-1所示）保持一定时间，然后卸除载荷，根据钢球在金属表面上所压出的凹痕面积F凹求出平均应力值，以此作为硬度值的计量指标，并用符号HB表示。
图3-1 布氏硬度试验原理图其计算公式如下：HB ＝P/F 凹 （3-1） 式中： HB ——布氏硬度值； P ——载荷（Kgf ）；（1 Kgf ＝9.8N ） F 凹——凹痕面积（mm 2）。
金属材料硬度实验报告
金属材料硬度实验报告专业：级班姓名：渭阳技工学校填写实验报告的要求1．实验过程中要严肃认真地做好实验记录，确认所记录的数据无误后，认真填写在有关表格中。
2．根据实验目的和要求，对实验数据进行整理计算，并将计算结果填写在相应的表格中。
3．在试验过程中，对观察到的现象，尽量用图示说明并加以简明的理论分析。
4．对实验结果应进行分析，对出现的误差应扼要地说明原因。
5．要求书写整洁，字体端正。
目录实验实验一金属材料的硬度┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（ 3）附录一HD-187.5型硬度计的使用方法┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（ 4）实验报告┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（ 9）实验一 金属材料的硬度测定一、实验目的1. 了解材料硬度测定原理及方法；2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法；3. 了解显微硬度的测量范围及方法； 二、预习内容1. 硬度试验的物理意义和工程意义；2. 布氏硬度和洛氏硬度的原理，适用范围；三、实验内容和安排（由学生认识实验，操作实验在综合实验中做）1. 测定HRC 和HB（1） 两块钢样品其中一块经淬火处理（测量HRC ），一块经退火处理（测量HB ）；（2）测HRC 所用压头为120︒金刚石圆锥，压力为150kg （其中预加压力)100kg P =（3）用淬火后的样品在洛氏硬度计测三个点的硬度数据，然后将三个数据求平均值，得出该材料淬火后的HRC 。
（4）测HB 所用压头为mm D 5.2=淬火钢球，压力k P 5.187=g （其中预加压力)100kg P =；（5）用退火后的样品在布氏硬度计上测2个压痕，每个压痕在垂直的两个方向各测一个直径数值，求该数值的平均查表可得出HB （用内插外推法查表），再将两个压痕的硬度数值求平均值得出该材料退火后的材料的HB 。
（要求每组同学测二个压痕直径值）。
（6）硬度计的操作见附录一。
四、讨论内容1. 测量硬度前为什么要进行打磨？2. HRC 、HB 和HV 的试验原理有何异同？3．HRC 、HB 和HV 各有什么优缺点？各自适用范围是什么？举例说明HRC 、HB 和HV 适用于哪些材料及工艺？ 4. 试分析硬度试验中产生误差的原因？ （请将解答做在指导书后面的相应实验报告中）（请将讨论内容和金相组织画到指导书后面的相应实验报告中）附录一HD-187.5型硬度计的使用方法硬度计由机身、主轴杠杆机构、加荷机构、光学测量指示机构、负荷变换机构及试验台升降机构等部分组成，如图1所示。
铁板硬度测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。
2. 学会正确使用硬度计，对不同状态下的铁板进行硬度测量。
3. 通过实验数据，分析不同处理状态下铁板的硬度变化，评估其力学性能。
二、实验设备1. 布氏硬度计2. 洛氏硬度计3. 读数放大镜4. 硬度试块若干5. 铁板试样若干（包括退火态、正火态、淬火及回火态）6. 磨光机7. 水砂纸8. 温度计三、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬的物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。
硬度试验简单易行，又无损于工件，因此在工业生产中被广泛应用。
常用的硬度试验方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验等。
布氏硬度试验主要用于黑色、有色金属原材料检验，也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。
洛氏硬度试验主要用于金属材料热处理后产品性能检验。
四、实验内容及方法1. 实验准备（1）选用不同状态下的铁板试样，包括退火态、正火态、淬火及回火态。
（2）将试样表面打磨平整，去除油污或氧化皮。
（3）检查硬度计是否正常工作，调整好量程。
2. 布氏硬度试验（1）选择合适的压头和载荷，按照实验要求调整好硬度计。
（2）将试样放置在硬度计的平台上，确保试样表面与压头接触良好。
（3）启动硬度计，使压头压入试样，直至达到规定的载荷。
（4）保持载荷一段时间后，卸载，读取压痕直径。
（5）根据压痕直径和载荷，计算布氏硬度值。
3. 洛氏硬度试验（1）选择合适的压头和载荷，按照实验要求调整好硬度计。
（2）将试样放置在硬度计的平台上，确保试样表面与压头接触良好。
（3）启动硬度计，使压头压入试样，直至达到规定的载荷。
（4）保持载荷一段时间后，卸载，读取压痕深度。
（5）根据压痕深度和载荷，计算洛氏硬度值。
4. 实验数据记录与分析（1）将实验数据记录在表格中，包括试样状态、压头、载荷、压痕直径/深度、硬度值等。
（2）分析不同状态下的铁板硬度变化，评估其力学性能。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）退火态铁板的布氏硬度值为（数值），洛氏硬度值为（数值）。
金属材料硬度实验测定实验报告
金属材料硬度实验测定实验报告金属材料硬度实验测定实验一、实验目的(1)了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。
(2)学会正确使用硬度计。
二、实验设备（1）布氏硬度计（2）读数放大镜（3）洛氏硬度计（4）硬度试块若干（5）铁碳合金退火试样若干（ф20×10mm的工业纯铁，20，45，60，T8，T12等）。
（6）ф20×10mm的 20，45，60，T8，T12钢退火态，正火态，淬火及回火态的试样。
三、实验内容1、概述硬度是指材料抵抗另一较硬的物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。
与其它力学性能相比，硬度实验简单易行，又无损于工件，因此在工业生产中被广泛应用。
常用的硬度试验方法有：布氏硬度试验――主要用于黑色、有色金属原材料检验，也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。
洛氏硬度试验——主要用于金属材料热处理后产品性能检验。
维氏硬度试验——用于薄板材或金属表层的硬度测定，以及较精确的硬度测定。
显微硬度试验——主要用于测定金属材料的显微组织组分或相组分的硬度。
2、实验内容及方法指导（1）布氏硬度试验测定。
（2）洛氏硬度试验测定。
（3）试验方法指导。
3、实验注意事项（1）试样两端要平行，表面要平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测定。
（2）圆柱形试样应放在带有“V”形槽的工作台上操作，以防试样滚动。
（3）加载时应细心操作，以免损坏压头。
（4）测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。
（5）金刚钻压头系贵重物品，资硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。
（6）应根据硬度实验机的使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围，将不能获得准确的硬度值。
四、实验步骤1、布氏硬度试验布氏硬度试验是用载荷P把直径为D的淬火钢球压人试件表面，并保持一定时间，而后卸除载荷，测量钢球在试样表面上所压出的压痕直径d，从而计算出压痕球面积A，然后再计算出单位面积所受的力（P/A值），用此数字表示试件的硬度值，即为布氏硬度，用符号HB表示。
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洛氏硬度试验常用的压头有两种：一种是顶角为120的金刚 石圆锥，另一种是直径为1”/16（1.588mm）的淬火钢球。 据金属材料软硬程度不同，可选用不同的压头和负荷配合使 用，最常用的是HRA、HRB、和HRC。这三种压头、负荷 及应用范围可参考相关资料。
3、显微硬度
显微硬度计是近年来常用测量硬度的设备。测量硬度是 通过升降显微硬度计的调焦机构、测量显微镜、加荷机构， 正确选择负荷、加荷速度进行全自动加卸试验力及正确控 制试验力保持时间，通过显微硬度计光学放大，测出在一 定试验力下金刚石角锥体压头压入被测物后所残留压痕的 对角线长度，来求出被测物硬度值。
3
1D(D D2 d2)
2
由压头球直径D和测量所得的试样压痕直径d可算出压 痕面积，即：:
S= 1D(D D2 d2) （×试验力/压痕表面积，即：
HBW0.102
2F
D(D D2d2)
（2-2）
上式中: ；D, d 单位为mm；F 单位为N。
一、实验目的
1. 了解布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度的测量原 理； 2. 掌握各种硬度测量仪器的使用方法； 3. 掌握不同金属材料硬度差异及常用硬度测试方 法。
1
二、实验仪器和材料
1. 布氏硬度仪、洛氏硬度仪、显微硬度仪 2.淬火45#钢样品、Q235钢样品
三、实验概述
1、布氏硬度测量 布氏硬度测量原理是将一定直径的硬质合金球施加试验力 压入试样表面经规定的保持时间后，卸除试验力，测量试 样表面压痕的直径。
• 显微硬度适用于测定微小、薄形试件、表 面渗镀层、不同金相组织等试件的显微硬 度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、宝石等脆性 材料的显微硬度
• 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.
四、实验过程
1、准备淬火45#钢样品和Q235钢样品，将样品待测试表面打 磨平整。
室卫生后，实验结束。
五、实验报告要求
• 实验分组进行，每组完成一份实验报告 • 报告中有全部组员姓名、学号； • 简述实验目的、实验设备及材料、实验原
理； • 说明实验步骤； • 根据实验数据分析不同硬度之间的关系； • 问题讨论
六、问题讨论
1. 1、解释以下表示方法含义： 2. 450HV 0.1/15、 3. 640HV 30/15、 4. 500HBW 5/750/10-15、 5. 98HBS 10/1000/30 6. 2、HRA、HRB、HRC的异同？ 7. 3、维氏硬度和显微硬度的区别？
国家标准(GB231-84)规定布氏硬度试验时， 常用的0.102F/D的比例为30、10、2.5三种，根 据金属材料的种类、试样硬度范围和厚度的不同， 选择试验压头（钢头）的直径D、试验力F及保持 时间。
布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种 退火及调质的钢材，不宜测定太硬、太小、太薄 和表面不允许有较大压痕的试样或工件。
2、洛氏硬度
洛氏硬度测定时，需先后两次施加负荷（初负荷和 主负荷），施加初负荷的目的是使压头与试样表面接触良 好，以保证测量结果准确，加上10kgf初负荷后，此时压 入深度为h1，加上主负荷后，此时使压入深度为h2，h2 包括由加荷所引起的弹性变形和塑性变形。卸荷后，由于 弹性变形恢复，压头提高某一位置，此时压头的实际压入 深度为h3。洛氏硬度就是以主负荷所引起的残余压入深 度（h=h3-h1）来表示的。
2、对淬火45#钢样品进行洛氏硬度测试，测试5个点，计算平 均值。
3、将Q235钢测试布氏硬度，测试3个点，计算平均值。 4、将上述两个样品重新打磨抛光，进行腐蚀。 5、将上述两个样品进行显微硬度测试，测定马氏体、铁素体
和渗碳体等不同组织的显微硬度。 7、将实验测试值记录在报告中，并对数据进行简单分析。 8、将实验数据和结果交指导老师签字，整理实验设备和实验