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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。
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。
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。
工程材料硬度实验报告(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方法的应用范围。
2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度试验方法及其操作步骤。
3. 分析不同材料硬度与力学性能之间的关系。
4. 提高对工程材料性能评价的能力。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬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。
硬度试验方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
1. 布氏硬度试验:在规定的载荷下,将直径为D的钢球或直径为D/10的金刚石球压入材料表面,保持一定时间后卸载,测量压痕直径d,根据压痕直径和载荷F计算硬度值。
2. 洛氏硬度试验:在规定的载荷下,将金刚石圆锥或淬火钢球压入材料表面,保持一定时间后卸载,测量压痕深度h,根据压痕深度和压头类型计算硬度值。
3. 维氏硬度试验:在规定的载荷下,将金刚石正四棱锥压入材料表面,保持一定时间后卸载,测量压痕对角线长度d,根据对角线长度和载荷F计算硬度值。
三、实验仪器与设备1. 布氏硬度试验机2. 洛氏硬度试验机3. 维氏硬度试验机4. 读数放大镜5. 标准硬度块6. 试样(如钢、铸铁、有色金属等)四、实验内容及步骤1. 布氏硬度试验(1)将试样放置在布氏硬度试验机上,调整压头与试样表面垂直。
(2)选择合适的载荷和钢球直径,按照实验要求进行试验。
(3)保持一定时间后卸载,用读数放大镜测量压痕直径d。
(4)根据公式HB = 2F/d^2(F为载荷,d为压痕直径)计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验(1)将试样放置在洛氏硬度试验机上,调整压头与试样表面垂直。
(2)选择合适的压头和载荷,按照实验要求进行试验。
(3)保持一定时间后卸载,用读数放大镜测量压痕深度h。
(4)根据公式HRC = 100(K - h/d)(K为常数,h为压痕深度,d为压痕直径)计算洛氏硬度值。
3. 维氏硬度试验(1)将试样放置在维氏硬度试验机上,调整压头与试样表面垂直。
(2)选择合适的载荷,按照实验要求进行试验。
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。
实验一 材料的硬度测试 材料硬度实验报告
实验一材料的硬度测试材料硬度实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过对不同材料进行硬度测试,了解材料硬度的概念和测量方法,掌握硬度测试仪器的使用,比较不同材料的硬度差异,并分析影响材料硬度的因素。
二、实验原理材料的硬度是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
硬度测试的方法多种多样,常见的有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法等。
布氏硬度测试法是通过一定直径的硬质合金球,在规定的试验力作用下压入试样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面压痕的直径。
布氏硬度值就是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
洛氏硬度测试法则是采用顶角为 120 度的金刚石圆锥体或直径为1588mm 的淬火钢球作为压头,在初始试验力和主试验力的先后作用下,将压头压入试样表面,然后卸除主试验力,测量残余压痕深度增量。
维氏硬度测试是用相对面夹角为 136 度的正四棱锥金刚石压头,在规定的试验力作用下压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量压痕两对角线长度的平均值。
三、实验仪器与材料1、实验仪器布氏硬度计洛氏硬度计维氏硬度计读数显微镜抛光机2、实验材料45 号钢试样铝合金试样黄铜试样四、实验步骤1、试样制备用切割机将材料切割成合适的尺寸,确保试样表面平整、无缺陷。
使用砂纸对试样表面进行打磨,依次使用较粗的砂纸到较细的砂纸,直到试样表面光滑。
最后使用抛光机对试样表面进行抛光,使其达到镜面效果。
2、布氏硬度测试选择合适的压头和试验力。
对于较软的材料,通常选择较大直径的压头和较小的试验力;对于较硬的材料,则选择较小直径的压头和较大的试验力。
将试样平稳地放置在工作台上,调整压头位置,使其对准试样表面的中心。
缓慢加载试验力,保持规定的时间。
卸除试验力,使用读数显微镜测量压痕的直径。
3、洛氏硬度测试根据材料的预计硬度,选择合适的标尺。
将试样放置在工作台上,施加初始试验力,然后施加主试验力。
保持规定时间后,卸除主试验力,读取表盘上的硬度值。
材料硬度实验报告
材料硬度实验报告材料硬度实验报告引言:材料的硬度是衡量其抗压强度和耐磨性能的重要指标之一。
通过硬度测试可以评估材料的质量和适用性,对于工程设计和材料选择具有重要意义。
本实验旨在通过硬度测试方法,对不同材料的硬度进行测量和比较,探讨材料硬度与其结构和性能的关系。
一、实验目的本实验的主要目的是通过硬度测试方法,测量不同材料的硬度,并分析其硬度与结构、成分以及制备工艺之间的关系。
通过实验结果,可以为工程设计和材料选择提供依据。
二、实验原理硬度是指材料抵抗外界力量侵袭的能力,通常使用压痕的形式来测量。
常见的硬度测试方法有洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度等。
在本实验中,我们选择了维氏硬度测试方法。
维氏硬度测试是通过在试样表面施加一定压力下,测量压痕的直径来评估材料的硬度。
硬度值越高,材料越难被压入,表明其硬度越大。
硬度测试需要借助硬度计,根据压痕的形状和尺寸来计算硬度值。
三、实验步骤1. 准备不同材料的试样,保证其表面光洁度和平整度。
2. 将试样放置在硬度计的试验台上,调整硬度计的刻度。
3. 选择适当的压头,将其缓慢压入试样表面,保持一定时间后,松开压头。
4. 观察压痕的形状和尺寸,使用显微镜测量压痕的直径。
5. 根据测量结果,计算出试样的硬度值。
四、实验结果与分析通过实验测量,得到了不同材料的硬度值,并进行了比较。
结果显示,材料A的硬度值最高,达到了XXX。
而材料B和材料C的硬度值分别为XXX和XXX。
根据实验结果,我们可以推断出材料A具有较高的抗压强度和耐磨性能,适用于承受较大压力和摩擦的场合。
材料B和材料C的硬度值较低,表明其抗压能力和耐磨性相对较弱,适用于一些轻负荷和低摩擦的应用场景。
此外,我们还可以通过对比不同材料的硬度值,分析其结构和成分对硬度的影响。
例如,材料A可能具有较高的晶体密度和较小的晶粒尺寸,使其具有较高的硬度。
而材料B和材料C可能含有较多的杂质或晶体缺陷,导致其硬度较低。
五、实验误差与改进在实验过程中,可能存在一些误差,影响硬度测试的准确性。
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。
硬度实验报告
硬度实验报告
硬度实验报告
一、实验目的
通过硬度实验,了解不同物质的硬度特性,能够辨别物质的硬度大小。
二、实验器材
1.金刚石石墨矿
2.铜硬度示意板
3.玻璃硬度示意板
4.硬度计
三、实验步骤
1.准备金刚石石墨矿和铜硬度示意板。
2.将金刚石石墨矿按照一定角度在铜硬度示意板上刮擦,观察
划痕的情况。
3.使用硬度计对玻璃硬度示意板进行硬度测试,记录测试结果。
四、实验结果
1.金刚石石墨矿在铜硬度示意板上刮擦后,划痕清晰,无痕迹。
2.硬度计测试玻璃硬度示意板时,显示数值为5.5。
五、实验分析
根据实验结果可以得出以下结论:
1.金刚石石墨矿的硬度非常大,在铜硬度示意板上刮擦后,无
法被划痕。
2.玻璃硬度示意板的硬度为5.5,表示其硬度较大。
六、实验总结
通过本次硬度实验,我们了解了金刚石石墨矿和玻璃的硬度特性。
金刚石石墨矿具有非常高的硬度,能够划痕其他物质,而玻璃的硬度相对较大,但仍然能被一些物质划痕。
硬度实验对于辨别物质的硬度大小非常有帮助,有助于我们更加理解物质性质的不同。
七、改进意见
1.在进行硬度实验时,可以使用不同材质的硬度示意板,以增
加实验的多样性。
2.可以利用硬度计测量其他物质的硬度,进一步了解不同物质
的硬度特性。
3.硬度实验可以结合其他实验,比如密度实验、熔点实验等,综合评估物质的性质。
硬度测试实验报告.doc
硬度测试实验报告1、测试硬度的意义硬度:表示材料抵抗其他较硬物体的压入能力,是材料软硬程度的有条件性的定量反映。
硬度本身不是一个单纯而确定的物理量,而是由材料的弹性、塑性、韧性等力学性能组成的综合指标。
通过硬度测量可间接了解高分子材料的其他力学性能,如磨耗、拉伸强度等。
1、邵氏硬度计测试原理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L,以L值的大小来表征邵氏硬度的大小,L值越大,表示邵尔硬度越低,反之越高.计算公式为:H A=100- L/0.0252、测试仪器LX-A邵氏硬度计3、测试步骤把试样放置在坚固的平面上,拿住硬度计,压足中孔的压针距离试块边缘至少12mm,施加一定力平稳地把压足压在试样上,不能有任何振动,并保持压足平行于试样表面,以使压针垂直地压入试样,所施加的力要刚好足以使压足和试样完全接触,在压足和试样完全按触后1秒内读数。
在试样相距至少6mm的不同位置测量硬度值5次,取其平均值H A。
4、测试注意事项5.1塑料硬度低于10 H A或者高于90H A都不能使用LX-A邵氏硬度计进行测量。
5.2使用邵氏硬度计时,当LX-A邵氏硬度计示值低于10 H A时是不准确的,测量结果不能使用。
当测量值超出90 H A时推荐使用LX-D邵氏硬度计。
5.3测定前应检查硬度计的指针在自由状态下应指向零位。
5.4塑料试样为正方形,边长50mm、厚度6mm;也允许采用50×15mm的试样。
试样厚度不足6mm时,可用同样胶片重叠测定,但不超过3层。
并要求胶片上下平行。
5.5在可能的情况下,试样在测试前应按照GB/T2941-1991规定在实验室标准温度下(温度23±2℃,湿度50±5%,试验前样品在该环境条件下的调节时间应大于30min)进行调节。
5.6比对试验或系列试验必须在相同温度下进行。
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、实验目的材料的硬度是其重要的力学性能之一,通过硬度测试实验,可以评估材料抵抗局部塑性变形的能力,为材料的选择、使用和加工提供重要的参考依据。
本次实验的目的在于:1、熟悉和掌握常见的材料硬度测试方法及其原理。
2、学会使用硬度测试仪器,正确进行操作和测量。
3、对不同材料的硬度进行测定,并分析比较其硬度性能。
二、实验原理硬度是指材料抵抗其他较硬物体压入其表面的能力。
常用的硬度测试方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV)等。
1、布氏硬度测试原理布氏硬度是用一定直径的硬质合金球,在一定载荷作用下压入试样表面,保持一定时间后卸除载荷,测量压痕直径,然后根据压痕直径计算硬度值。
布氏硬度值的计算公式为:HB =2P/πD(D √D² d²) ,其中 P 为载荷,D 为硬质合金球直径,d 为压痕直径。
2、洛氏硬度测试原理洛氏硬度是用顶角为 120°的金刚石圆锥体或直径为 1588mm 的淬火钢球作为压头,在初载荷和主载荷作用下压入试样表面,根据压痕深度来确定硬度值。
洛氏硬度值通过表盘直接读出。
3、维氏硬度测试原理维氏硬度是用正四棱锥金刚石压头,在一定载荷作用下压入试样表面,保持一定时间后卸除载荷,测量压痕对角线长度,然后根据压痕对角线长度计算硬度值。
维氏硬度值的计算公式为:HV =18544P/d²,其中 P 为载荷,d 为压痕对角线长度的平均值。
三、实验设备和材料1、实验设备(1)布氏硬度计:用于测量布氏硬度。
(2)洛氏硬度计:用于测量洛氏硬度。
(3)维氏硬度计:用于测量维氏硬度。
(4)金相显微镜:用于观察材料的微观组织。
2、实验材料(1)不同种类的钢材,如低碳钢、中碳钢、高碳钢等。
(2)铝合金材料。
(3)铜合金材料。
四、实验步骤1、试样制备(1)将待测试的材料加工成标准的试样,尺寸和形状根据不同的硬度测试方法要求进行制备。
(2)对试样的表面进行打磨和抛光,以保证表面平整、光滑,无氧化皮、油污和划痕等缺陷。
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、实验目的材料的硬度是材料力学性能中的一个重要指标,它反映了材料抵抗局部变形的能力。
本次实验的目的是通过对不同材料进行硬度测试,掌握硬度测试的基本原理和方法,了解不同材料硬度的差异,并分析影响材料硬度的因素。
二、实验原理硬度测试的方法有多种,本次实验采用的是布氏硬度测试法和洛氏硬度测试法。
布氏硬度测试法是用一定直径的硬质合金球,在一定的载荷下,压入被测材料的表面,保持一定时间后,卸除载荷,测量压痕的直径,根据压痕直径和载荷计算出布氏硬度值。
布氏硬度值的计算公式为:HBW = 0102 × 2F /πD(D √D² d²)其中,HBW 表示布氏硬度值,F 表示试验力(N),D 表示压头直径(mm),d 表示压痕平均直径(mm)。
洛氏硬度测试法是用金刚石圆锥压头或淬火钢球压头,在初试验力和主试验力的作用下压入被测材料表面,然后卸除主试验力,测量残余压痕深度,根据残余压痕深度计算出洛氏硬度值。
三、实验设备及材料1、实验设备布氏硬度计洛氏硬度计读数显微镜抛光机2、实验材料45 钢试样铝合金试样铜合金试样四、实验步骤1、布氏硬度测试选择合适的压头和载荷。
根据材料的硬度和试样的厚度,选择直径为 10mm 的硬质合金球压头和 3000kg 的载荷。
试样制备。
将试样表面用砂纸打磨平整,去除氧化皮和油污,使其表面粗糙度达到 Ra16 以下。
安装试样。
将试样平稳地放置在硬度计工作台上,确保试样与压头垂直。
加载。
缓慢加载至预定载荷,保持一定时间(通常为 10~15s)。
卸载。
卸除载荷,取出试样。
测量压痕直径。
用读数显微镜测量压痕的两个相互垂直方向的直径,取平均值。
计算布氏硬度值。
根据压痕直径和载荷,按照公式计算出布氏硬度值。
2、洛氏硬度测试选择合适的压头和标尺。
对于较硬的材料,如 45 钢,选择金刚石圆锥压头和 HRC 标尺;对于较软的材料,如铝合金和铜合金,选择淬火钢球压头和 HRB 标尺。
材料硬度测试报告
材料硬度测试报告一、实验目的本实验旨在通过硬度测试来了解不同材料的硬度特性,进一步掌握硬度测试方法,并对实验结果进行分析和总结。
二、实验设备和试验材料实验设备:石墨硬度计、毛细玻璃纸、常见材料硬度表格;试验材料:不同种类的金属材料,如铁、铝、铜等;三、实验原理硬度是材料的一种常见强度指标,它可以衡量材料在受力下抵抗形变和划痕的能力。
硬度测试的原理通常采用指标物质(普通钢球、金刚石等)对待测材料施加一定压力,通过测量指标物质对待测材料产生的形变或划痕,从而得到它们之间的硬度值。
四、实验步骤1.根据试验材料的种类和硬度范围,选择合适的指标物质并确定测试方法。
2.将待测材料固定在硬度计的测试平台上。
3.调整硬度计以使指标物质与待测材料接触,施加一定的压力。
4.记录指标物质对待测材料形成的印痕或划痕,并测量其尺寸。
5.根据硬度计的刻度和试验结果,得到待测材料的硬度值。
五、实验结果与分析在本实验中,我们选取了铁、铝、铜作为待测材料,并利用石墨硬度计进行测试。
测试结果如下:材料硬度值(HRC)铁45铝25铜70通过对比不同材料的硬度值,可以明显看出铁的硬度最低,铝次之,而铜的硬度最高。
这与我们对这些材料的常见认知相符。
因为铁是一种比较柔软的金属,所以硬度相对较低;而铜则是一种较为坚硬的金属,所以硬度较高。
铝材料则位于中间位置,硬度适中。
六、实验注意事项1.实验时要保持试验设备清洁,避免外来杂质的干扰。
2.测试过程中要确保指标物质和待测材料接触牢固,避免产生偏差。
3.测试结果要准确记录,强度调节硬度计刻度,避免误差。
4.多次测量同一材料的硬度值,取平均值以提高测量精度。
七、实验总结2.材料力学[M].高等教育出版社,2024.。
材料硬度测试实验的详细报告
【文章】1. 引言材料的硬度是评估其抗弹性变形和抗划伤能力的重要指标。
硬度测试实验是确定材料硬度的常用方法之一,它通过施加一定载荷或压痕形成来测量材料的硬度值。
本文将详细介绍材料硬度测试实验的步骤、原理和常见测试方法,并对其应用和限制进行讨论。
2. 实验步骤2.1 准备工作在进行硬度测试实验前,需要准备以下材料和仪器:•待测试的材料样品•硬度测试机•硬度测试片或压头•显微镜或显微相机•清洁剂和柔软的布2.2 实验过程1.清洁材料样品表面,确保无污垢和杂质。
2.将材料样品固定在硬度测试机上。
3.选择适当的测试方法和测试载荷。
4.将硬度测试片或压头置于样品表面,施加一定的载荷。
5.观察压痕并记录其直径或长度。
6.移除硬度测试片或压头,对样品表面进行清洁。
7.重复以上步骤以获得多个测试结果。
8.统计和分析测试结果。
3. 实验原理硬度测试实验基于材料在受加载时的弹性变形和塑性变形。
在实验中,载荷施加在样品表面,产生明显的压痕或压痕形成,这些变形与材料的硬度相关联。
根据压痕的形状、大小和深度,可以计算出材料的硬度值。
硬度测试常用的原理包括洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度和显微硬度等。
每种硬度测试方法都有其独特的应用范围和测试原理,选择适当的测试方法取决于材料类型和硬度范围。
4. 常见的硬度测试方法4.1 洛氏硬度测试法洛氏硬度测试法是最常用的硬度测试方法之一。
它通过在样品表面施加一定负载,并测量压痕的直径来确定硬度值。
洛氏硬度测试法适用于金属、塑料和陶瓷等材料。
4.2 布氏硬度测试法布氏硬度测试法通过在样品表面施加一定负荷,然后测量压痕的直径或长度来确定硬度值。
布氏硬度测试法适用于金属和非金属材料,其主要优点是测试过程简单且测试结果易于读取。
4.3 维氏硬度测试法维氏硬度测试法通过在样品表面施加一定负荷,并测量压痕的深度来确定硬度值。
维氏硬度测试法适用于金属、塑料和橡胶等材料。
4.4 显微硬度测试法显微硬度测试法是在显微镜下进行的硬度测试方法。
材料硬度检测实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。
2. 掌握正确使用硬度计的方法。
3. 通过实验,了解不同金属材料硬度测试结果,分析其与材料性能之间的关系。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬材料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。
硬度测试方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:- 布氏硬度计- 洛氏硬度计- 维氏硬度计- 读数放大镜- 硬度试块若干- 铁碳合金退火试样若干(2010mm的工业纯铁,20、45、60、T8、T12等)- 2010mm的20、45、60、T8、T12钢退火态、正火态、淬火及回火态的试样2. 实验材料:- 20、45、60、T8、T12钢- 工业纯铁四、实验内容与方法1. 布氏硬度试验:- 将试样放置于布氏硬度计的试样台上,调整压头与试样表面的距离。
- 启动布氏硬度计,使压头以一定的载荷压入试样表面,保持一段时间后卸载。
- 观察试样表面压痕,用读数放大镜测量压痕直径。
- 根据压痕直径和载荷,计算布氏硬度值(HB)。
2. 洛氏硬度试验:- 将试样放置于洛氏硬度计的试样台上,调整压头与试样表面的距离。
- 启动洛氏硬度计,使压头以一定的载荷压入试样表面,保持一段时间后卸载。
- 观察试样表面压痕,根据压痕深度和压头类型,读取洛氏硬度值(HR)。
3. 维氏硬度试验:- 将试样放置于维氏硬度计的试样台上,调整压头与试样表面的距离。
- 启动维氏硬度计,使压头以一定的载荷压入试样表面,保持一段时间后卸载。
- 观察试样表面压痕,用读数放大镜测量压痕对角线长度。
- 根据对角线长度和载荷,计算维氏硬度值(HV)。
五、实验结果与分析1. 不同硬度试验方法的对比:- 布氏硬度试验:适用于黑色、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。
实验一材料的硬度测试材料硬度实验报告
实验一材料的硬度测试材料硬度实验报告实验一材料的硬度测试一、实验目的掌握布、洛、维三种硬度的原理和测试方法。
掌握显微镜硬度的测试方法及原理。
给定各种状态的材料选择适用的硬度测试方法。
二、实验原理金属材料的硬度可以认为是金属材料表面局部区域在接触应力作用下抵抗塑性变形或破裂的能力。
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,是表征材料性能的一个综合参量。
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。
硬度测量能够定量地给出金属材料软硬程度的相对数量概念。
硬度的实验方法有十多种,基本可分为压入法和刻划法两大类。
在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度。
压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度等,它们只是一些不同的实验方法而已,没有什么必然的内在关系。
压入法硬度实验有以下几方面的优点,导致它在生产和科研中的广泛应用:1、硬度实验设备简单,操作迅速方便;2、实验对象可以是各类工程材料和各种尺寸的零件,无须加工专门的试样,而且实验时一般不会破坏成品零件;3、作为一种综合的性能参量,硬度与其他机械性能指标之间有着一定的内在联系,从一定程度上,可用硬度实验结果估算相关性能而免做复杂的实验。
如:金属的硬度与强度指标之间存在着如下近似关系:бb=K*HB式中:бb —材料的抗拉强度;K—系数,取值见表一;HB —布氏硬度。
4、材料的硬度还与工艺性能之间有联系,可以作为评定材料工艺性能的参考;5、硬度能敏感地反映材料的成分与组织结构的变化,可用来检验原材料和控制冷热加工质量。
(一)布氏硬度:布氏硬度实验是对试样施加一定大小的载荷P,将直径为D 的钢球压入试样表面保持一定时间,然后卸除载荷,根据钢球在试样表面上所压出的凹痕面积F∞求出平均应力值,以此作为硬度值的计量指标,用符号HB表示。
计算公式如下:HB=P/F∞式中:HB—布氏硬度;P—施加外力,N;F∞—压痕面积,mm2。
硬度的测定实验报告
硬度的测定实验报告硬度的测定实验报告引言:硬度是物质抵抗外力的能力,是衡量物质抗压、抗划伤能力的重要指标。
在工程领域中,硬度测试被广泛应用于材料的选择、加工和质量控制等方面。
本实验旨在通过不同硬度测试方法对材料硬度进行测定,并比较不同方法的优缺点。
实验材料与方法:本次实验选取了三种不同材料进行硬度测试,分别为金属、塑料和木材。
测试方法包括洛氏硬度测试法(Rockwell硬度),巴氏硬度测试法(Brinell硬度)和维氏硬度测试法(Vickers硬度)。
实验所需设备包括硬度计、硬度测试块、显微镜等。
实验步骤:1. 洛氏硬度测试法:a. 将待测试材料放置在硬度测试机上,调整初始位置。
b. 选择合适的测试头,将其压入材料表面,记录测试结果。
c. 重复测试三次,取平均值作为最终硬度值。
2. 巴氏硬度测试法:a. 将待测试材料放置在硬度测试机上,调整初始位置。
b. 选择合适的压头,将其压入材料表面,记录测试结果。
c. 用显微镜观察压头印痕,测量印痕直径。
d. 根据巴氏硬度公式计算硬度值。
3. 维氏硬度测试法:a. 将待测试材料放置在硬度测试机上,调整初始位置。
b. 选择合适的压头,将其压入材料表面,记录测试结果。
c. 用显微镜观察压头印痕,测量两对对角线长度。
d. 根据维氏硬度公式计算硬度值。
实验结果与讨论:通过对金属、塑料和木材的硬度测试,得到了各材料的硬度值,并进行了比较。
结果显示金属的硬度值最高,塑料次之,木材最低。
这与材料的组成和结构有关。
金属由于具有紧密排列的晶格结构,因此具有较高的硬度。
而塑料和木材由于分子间的相对松散,所以硬度较低。
在不同硬度测试方法中,洛氏硬度测试法相对简单快捷,适用于大批量测试。
巴氏硬度测试法则适用于大块材料的测试,其压头较大,测试结果更准确。
维氏硬度测试法则适用于小块材料的测试,其压头较小,测试结果更精细。
实验中还发现,材料的硬度与其密度、晶格结构、材料纯度等因素密切相关。
硬度测定实验报告
一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理和常用方法。
2. 掌握硬度计的使用方法和注意事项。
3. 通过实验,验证硬度测定方法的准确性。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面产生塑性变形的能力。
硬度是材料的重要力学性能指标之一,它反映了材料的耐磨性、抗压性和韧性等。
常用的硬度测定方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验等。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、标准硬度块、试块、钢球、金刚石压头等。
2. 试剂:无水乙醇、酒精、石油醚等。
四、实验步骤1. 布氏硬度试验(1)将标准硬度块和试块放置在布氏硬度计的工作台上,调整高度,使压头与试块表面接触。
(2)打开布氏硬度计的电源,启动压头,使其以一定的压力压入试块表面。
(3)保持压力一段时间后,停止压头,取出试块。
(4)观察试块表面产生的压痕,测量压痕直径。
(5)根据压痕直径,查表得到试块的布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验(1)将标准硬度块和试块放置在洛氏硬度计的工作台上,调整高度,使压头与试块表面接触。
(2)打开洛氏硬度计的电源,启动压头,使其以一定的压力压入试块表面。
(3)保持压力一段时间后,停止压头,取出试块。
(4)观察试块表面产生的压痕,根据压痕深度,查表得到试块的洛氏硬度值。
3. 维氏硬度试验(1)将标准硬度块和试块放置在维氏硬度计的工作台上,调整高度,使压头与试块表面接触。
(2)打开维氏硬度计的电源,启动压头,使其以一定的压力压入试块表面。
(3)保持压力一段时间后,停止压头,取出试块。
(4)观察试块表面产生的压痕,测量压痕对角线长度。
(5)根据压痕对角线长度,查表得到试块的维氏硬度值。
五、实验结果与分析1. 实验数据记录(1)布氏硬度试验:试块1的布氏硬度值为HBS,试块2的布氏硬度值为HBS。
(2)洛氏硬度试验:试块1的洛氏硬度值为HRB,试块2的洛氏硬度值为HRB。
(3)维氏硬度试验:试块1的维氏硬度值为HV,试块2的维氏硬度值为HV。
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一 材料的洛氏硬度测定报告
一、实验目的:
1、了解洛氏硬度计的测试原理。
2、掌握用洛氏硬度计测定材料硬度的方法。
二、实验原理:
用圆锥形金刚石压头或钢球压头,在规定的试验力下,垂直压入试件表面。
加载方式为,先加初试验力98.07N ,这时压痕的深度为h 1,再加总试验力(即初试验力加主试验力),这时压痕的深度为h 2。
经保持规定时间后,以卸除主试验力而保留初试验力时的压痕深度h 3与在初试验力作用下压痕深度h 1之差来表示硬度。
即e =h 3-h 1。
压痕深度越大则硬度越软,但为了符合数值大硬度高的读数习惯,需用下式作以变换:
C
h -h -K HR 13 K 常数:采用金刚石压锥时K=100 采用钢球作压头时K=130
C =0.002mm 指示器刻度盘上一个分度格
三、实验仪器及原材料
1、HR-150型洛氏硬度计
2、根据实际情况填写
四、实验步骤:
1、置试件于工作台上,顺时针旋转手轮使工件上升至加满初试验力(即小指针至于红点)为止,此时大指针应垂直向上指向标记B(C)处,其偏移不得超过±5分度格,否则另选一点。
2、转动指示器的调整盘,使大指针指向刻度B(C)。
3、向后缓慢推倒加载试验力操纵手柄,保证主试验力在4—6秒内施加完毕。
总试验力保持5秒时间后,向前慢拉加载试验力手柄,卸去主试验力,保留初试验力。
4、此时硬度计表头长指针指向的数据,即为被测试件的硬度值。
5、逆时针转动手轮使工作台下降,更换测试点,重复上述操作。
五、数据记录与处理
注意:1、加载缓冲器空
载下降时间应调整在4-6秒
内。
2、试件的最小厚
度应大于压痕深度的10倍。
3、两个测试点之间间隔应大与5mm 。
六、思考题 1、经过了洛式硬度
计的检测后测得已知试样A 的洛氏硬度为60HRC ,请问被测材料的压痕深度为多少?
二 显微硬度的测定报告
一、实验目的:
了解显微硬度的测试原理和显微硬度计的使用方法。
二、实验原理:
将显微硬度计上特制的金刚石压头,在一定负荷的作用下压入待测试样表面,用硬度计上的测微器,测量正方形压痕对角线的长度。
显微硬度按下式计算:
式中 HV—显微硬度值(N/mm2);
HV=1.8544P/d2
P—负荷(N);(实验数据填写时为1)
d—四方形压痕对角线平均长度(μm)。
(读数/40)
三、实验仪器及原材料
1、根据实际情况填写
2、根据实际情况填写
四、实验步骤:
1、打开电源开关,主屏幕点亮,转动试验力变换手轮,选择试验力。
负荷的力值应和主屏幕上显示的力值一致,如力值显示不一致会导致计算公式错误而影响示值,旋动变荷手轮时,应小心缓慢地进行,防止速度过快发生冲击。
2、转动压头与物镜切换手柄,使40X物镜处于主体正前方位位置(光学系统放大倍率400X,测量状态),10X的物镜作为观察之用(光学系统此时的放大倍率为100X)。
3、将试样要放在试台上(置于物镜的中心位置),摇动升降丝杆手轮,
使试台上升,当物镜下端与试块或试样相距1~3mm时,眼睛通过测微目镜观察,在目镜中随着试台缓慢上升,可观察到亮度渐渐增强,说明聚焦面即将来到,此时应缓慢摇动手轮,直至目镜中观察到试块或试样表面的清晰成像为止,焦距已调好。
4、如果在目镜观察到的成像模糊,可转动目镜前部镜头(因每人的视觉都存在着差异),直至清晰为止,如果在目镜中观察到的试块平面成像有局部亮、暗状况,则可调节光源装置上的三个调整螺钉,使光源处于中心位置,如果视场太亮或太暗,则可直接按面板上的L+L-键,将光亮度调到舒适清晰状态。
5、如果想观察到试块表面上较大的视场范围(寻找预置的位置等),将10X物镜转换到主体的正前方,40X物镜的焦平面与10X物镜的略有差异,可摇动升降手轮使其成像清晰,旋动微分筒使x—y平台移动,即可找到预置位置。
注:如果要进行硬度试验,请将40X物镜转动到主体前方,旋动升降手轮,使成像清晰,再切换压头,因为该仪器以40X物镜成像为基准调整好各部件间的配合。
6、转动切换手柄,使压头轴处于主体前方,按面板START键,仪器开始加荷,这时主屏幕右上方显示↓表示正在加荷,加荷结束进入保荷状态时,主屏幕右上方的方框图内显示正在进入倒计数的时间数值。
保荷结束仪器开始卸荷,主屏幕右上方显示↑,表示正在卸荷,卸荷结束,主屏幕右上方显示凸,表示本次试验结束。
注:①如试样表面凸凹不平或有多个面组成时,在将压头轴进行切换时,要小心防止压头碰及试样。
②仪器在工作时,或按下START键而忘记切换物镜,千万不能再转动切换手柄,必须等待这次试验结束后方可移动切换手柄,否则将会造成仪器严重损害。
7、转动切换手柄,使40X物镜处于主体正前方,观察目镜中的压痕成像,如压痕成像不清晰可旋动升降手轮,使其清晰,因为压痕有深度,在放大400X物镜时,微小的深度像对焦平面有影响,这是正常的。
8、进行压痕长度的测量,具体如下:
(1)从测微计目镜中观察
(2)同时旋转微动手轮和百分筒手轮是,从目镜中观察,两条长刻线相切时是,百分筒手轮的零刻线与百分筒主体零刻线应重合是
(3)转动微动手柄,使一条刻线与实验压痕一角相切
(4)旋转百分筒手轮,使另一条刻线与另一角相切
(5)读读数,求压痕对角线长度(即读数/40)
(6)对角线长度dl的测量完成,移动目镜90°,以上述的方法测量对角线长度d2,。