金属硬度检测方法
金属硬度检测方法【技巧】
度 算出被测物于静态试验方法。
各方法的检测原理及适用范围如下:
检测方法
检测原理
适用范围
适用于大型金属部件
里氏 利用冲头在距离试样表面 1mm 处的回弹速率与冲击速率的比值
动态
和产品,即质量大的对
硬度 计算硬度。
试验
象。
法 肖氏 利用冲头在试样表面的回弹高度与固定落下高度的比值计算硬 在轧辊行业应用较普
硬度 度。
遍。
布氏 主要是测量压痕直径和深度两种原理。
硬度
在无缝钢管标准中,布 氏硬度用途最广。
静态 韦氏 用压针压入的深度来表征材料的硬度,定义 0.1mm 的压入深度 软金属使用较多。
试验 硬度 为一个韦氏硬度单位。
法 超声 将维氏正四棱锥压头振动杆激励到其自由振动频率,当压头以恒 适合轻薄工件的无损
硬度是指金属材料抵抗更硬物体压入其表面的能力。通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构
和热处理工艺条件下性能的差异,达到测定材料的适用性,或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理效果。
金属硬度检测方法主要有:里氏硬度、肖氏硬度、布氏硬度、韦氏硬度、超声波硬度等。
其中里氏硬度和肖氏硬度,检测中试验力的施加是动态的和冲击性的,属于动态试验法。
铜、铝材料硬度的检测方法
铜、铝材料硬度的检测方法
铜和铝是常见的金属材料,它们在工业和制造业中被广泛应用。
在使用这些材料时,了解它们的硬度是非常重要的,因为硬度直接
影响到材料的耐磨性和耐用性。
因此,对铜和铝材料硬度的检测方
法至关重要。
一种常见的方法是利用洛氏硬度测试仪进行硬度测试。
对于铜
和铝这样的金属材料,通常会使用洛氏硬度测试中的B、F或者T硬
度标准。
测试时,先将样品放置在硬度测试仪上,然后施加一定的
压力,通过硬度计算机器来测量材料的表面硬度。
这种方法简单、
快速,并且能够提供准确的硬度数值。
另一种方法是利用超声波硬度测试仪进行硬度测试。
这种方法
适用于对大型或不易移动的材料进行硬度测试。
测试时,超声波硬
度测试仪会通过超声波探头在材料表面产生超声波,根据材料的回
声来计算硬度数值。
这种方法无需对样品进行破坏性测试,测试过
程简便、快速,并且适用于各种形状和尺寸的材料。
除了以上两种方法外,还有一些其他的硬度测试方法,比如压
痕硬度测试、微型硬度测试等。
这些方法各有特点,可以根据具体
的应用需求选择合适的测试方法。
总的来说,对于铜和铝材料硬度的检测方法有多种选择,每种方法都有其适用的场景和优势。
在实际应用中,可以根据具体的材料特性和测试需求来选择合适的硬度测试方法,以确保获得准确可靠的硬度数据,为材料的应用和设计提供有力支持。
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。
金属热处理硬度检测方法及操作技巧
头在材料表面施加冲击载荷,然后测量压痕的直径和深度来确定材料的冲击Fra bibliotek性。03
微小布氏硬度测试
这种方法主要用于测试微小或薄型金属材料的硬度。它使用一个微小的
球形压头在材料表面施加压力,然后测量压痕的直径来确定材料的硬度
。
布氏硬度测试的操作步骤
选择合适的压头和压力
根据材料类型和硬度范围选择压 头(如硬质合金或金刚石)和压 力,确保满足相关标准。
02
布氏硬度测试 (Brinell Hardness Test)
布氏硬度测试的种类
01
静态布氏硬度测试
这是最常见的布氏硬度测试方法,主要用于测试金属材料。它使用一个
硬质的球形压头在一定压力下压入材料表面,然后测量压痕的直径来确
定硬度。
02
动态布氏硬度测试
这种方法主要用于测试金属材料的冲击韧性。它使用一个硬质的球形压
热处理硬度检测的重要性
01
02
03
评估材料性能
硬度检测可推断材料的强 度、耐磨性、耐腐蚀性等 指标,评估其在不同环境 下的表现。
优化热处理工艺
通过比较不同工艺下的硬 度,选择最佳参数,提高 产品质量和性能。
诊断材料缺陷
硬度检测能检测气孔、裂 纹、夹杂等缺陷,为生产 质量控制提供依据。
热处理硬度检测的种类
热处理硬度检测方法及操作技巧
目录
• 热处理硬度检测概述 • 布氏硬度测试 (Brinell Hardness Test) • 洛氏硬度测试 (Rockwell Hardness Test) • 维氏硬度测试 (Vickers Hardness Test) • 热处理硬度测试的注意事项
01
热处理硬度检测概述
金属硬度测试方法
03 硬度换算表
压头:圆锥角等于120°的圆锥体,或者直径为D=1.588mm的淬火钢球。 计算公式:
—— K值为常数,金刚石压头取100,球形压头取130。
2. 布氏硬度
原理:采用直径为D的压头,施加一定的压力,将压头压入试样表面,经规定的时间保压后,卸除压 力,试验表面留下压痕。 用试验压力除以压痕球形表面积得到的值就是布氏硬度值。 压头材质:淬火钢球;硬质合金球。
计算公式:
3. 维氏硬度
原理:在一定的静检测力作用将压头下压入试样的表面,保持规定时间后,卸除检测力,试样表面留 下压痕。 计算出压痕凹印面积,维氏硬度是检测力除以压痕表面积所得的商。 压头:金刚石材质,正四棱锥体,面角为136°。
计算公式:
02 金属硬度测试标准
(GB/T 230.1—2004金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法 GB/T 231.1—2002 金属布氏硬度试验第1部分:试验方法 GB/T4340.1—2009 金属材料维氏硬度试验 第1部分:试验方法 GB/T 1818—1994 金属表面洛氏硬度试验方法 GB/T 17394—1998 金属里氏硬度试验方法 GB/T 18449.1—2009 金属材料努氏硬度试验第1部分:试验方法 GB/T 4341—2001 金属肖氏硬度试验方法 GB/T 4342—1991 金属显微维氏硬度试验方法 ASTM E 18—2012 金属材料洛氏硬度和洛氏表面硬度试验方法 ASTM E l0—2012金属材料布氏硬度试验方法 ASTM E 92-82(2003) 金属材料维氏硬度试验方法 ASTM E 103-84(2002) 金属材料快速压痕硬度试验方法 ASTM E 110-82(2002) 用便携式硬度仪测定金属材料压痕硬度的试验方法 ASTM E 384-2006e1 材料显微压痕硬度的试验方法
金属硬度检测方法
金属硬度检测方法
金属硬度检测是指对金属材料的硬度进行测量和评定的过程。
常见的金属硬度检测方法包括以下几种:
1. 常见硬度检测方法:
- 布氏硬度测试:利用布氏硬度计通过在金属表面施加一定荷载下所形成的印痕的大小来评估材料的硬度。
- 洛氏硬度测试:通过在金属表面施加一定荷载下钢球或金刚石锥头印痕的深度来评估材料的硬度。
- 维氏硬度测试:通过在金属表面施加一定荷载下类似钻头形状的钢球印痕的面积来评估材料的硬度。
2. 硬度测量仪器:
- 硬度计:布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计等,不同的硬度计适用于不同硬度范围的金属。
- 超声波表面硬度测试仪:利用超声波测量金属表面的硬度。
3. 其他硬度检测方法:
- 压痕硬度测试:将金属材料与标准材料进行比较,通过标准材料上的压痕大小和形状来评估金属材料的硬度。
- 耐磨性测试:通过测试金属材料在摩擦、磨损或磨削等条件下的耐久性来评估硬度。
-材料弹性模量测试:通过测量金属材料在应力下的变形量来评估硬度。
以上是常见的金属硬度检测方法,选择合适的方法可以准确地评估金属材料的硬度,并用于质量控制、材料选择、工艺设计等方面。
测试金属材料硬度的三种方法
测试金属材料硬度的三种方法嘿,咱今儿个就来聊聊测试金属材料硬度的三种办法。
你说这金属材料啊,就跟人似的,各有各的特点。
那怎么知道它们硬不硬呢?第一种方法呢,就是布氏硬度测试。
这就好比是给金属材料来一场力量的较量。
用一个硬家伙压在金属上,看看能留下多深的痕迹。
就像你去踩雪地,脚印深说明雪地软,那这金属上痕迹深就说明它相对没那么硬咯。
这个方法简单直接,能让咱一下子就对金属的硬度有个大概的了解。
然后呢,是洛氏硬度测试。
这个就有意思啦,就好像给金属材料来个分级考试。
通过不同的压头和压力组合,来判断它到底属于哪个硬度级别。
这就像是给学生打分一样,不同的分数段代表不同的水平。
洛氏硬度测试能更精确地给金属材料定个级,让咱知道它到底有多硬。
最后啊,还有维氏硬度测试。
这就像是个精细的雕刻家,用一个尖尖的东西在金属上压出一个小菱形。
通过测量这个小菱形的尺寸啥的,就能算出硬度啦。
这种方法特别适合那些对硬度要求特别高的金属,能把硬度测得特别准呢。
你想想看啊,要是咱盖房子,用的钢材硬度不够,那房子不就不安全啦?要是制造机器零件,硬度不合适,那机器不就容易出毛病呀?所以说,测试金属材料硬度可不是小事儿呢!这三种方法各有各的好处,就看咱在啥场合用啦。
咱平时生活里也能看到金属材料硬度的重要性呢。
比如说那铁锅,要是硬度不够,炒着炒着变形了可咋办?还有那些工具,要是不硬,用几下就坏了,多耽误事儿呀!所以说,了解这三种测试方法,真的很有用呢!咱可不能小瞧了它们。
总之呢,测试金属材料硬度的这三种方法就像是三个厉害的武器,能帮咱搞清楚金属材料的真实实力。
咱得好好利用它们,让金属材料在该硬的地方硬起来,为咱的生活和工作服务呀!你说是不是这个理儿呢?。
硬度测试的方法
硬度测试的方法硬度测试是材料力学性能测试中的一项重要内容,通过硬度测试可以了解材料的硬度强度,从而为材料的选择和设计提供依据。
下面将介绍几种常见的硬度测试方法。
一、洛氏硬度测试。
洛氏硬度测试是一种常用的金属硬度测试方法,适用于各种金属材料和合金。
测试时,用一定形状的金刚石锥头或钨钢球头压入试样表面,根据试样表面的压痕尺寸来确定硬度值。
洛氏硬度测试方法简便快捷,广泛应用于生产现场和实验室中。
二、巴氏硬度测试。
巴氏硬度测试是一种常用的非金属材料硬度测试方法,适用于塑料、橡胶、硬质合金等材料的硬度测试。
测试时,用一个金刚石圆锥头或钨钢球头压入试样表面,根据压痕的直径来确定硬度值。
巴氏硬度测试方法简单易行,是非金属材料硬度测试的常用方法。
三、维氏硬度测试。
维氏硬度测试是一种常用的金属材料微硬度测试方法,适用于薄板、涂层、表面处理层等薄层材料的硬度测试。
测试时,用一个金刚石锥头或钨钢球头压入试样表面,根据压痕的对角线长度来确定硬度值。
维氏硬度测试方法对试样的破坏小,适用于对材料微观结构的硬度测试。
四、布氏硬度测试。
布氏硬度测试是一种金属材料硬度测试方法,适用于各种金属材料的硬度测试。
测试时,用一个金刚石球形或钨钢球头压入试样表面,根据压痕的直径来确定硬度值。
布氏硬度测试方法适用范围广,是金属材料硬度测试的常用方法之一。
五、洛氏硬度测试。
洛氏硬度测试是一种金属材料硬度测试方法,适用于各种金属材料的硬度测试。
测试时,用一个金刚石球形或钨钢球头压入试样表面,根据压痕的直径来确定硬度值。
洛氏硬度测试方法适用范围广,是金属材料硬度测试的常用方法之一。
六、超声硬度测试。
超声硬度测试是一种无损检测方法,适用于各种金属材料的硬度测试。
测试时,利用超声波在试样内部传播的特性,通过测量超声波的传播时间和幅度来确定材料的硬度值。
超声硬度测试方法对试样的破坏小,适用于对材料内部硬度的测试。
总结。
以上介绍了几种常见的硬度测试方法,每种方法都有其适用范围和特点。
金属硬度检测方法
金属硬度检测方法硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。
硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。
硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。
硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性,或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。
对于被检测材料而言,硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。
由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异,因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。
金属硬度检测主要有两类试验方法。
一类是静态试验方法,这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。
硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。
静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。
其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的,它们是金属硬度检测的主要试验方法。
这里的洛氏硬度试验又是应用最多的,它被广泛用于产品的检验,据统计,目前应用中的硬度计70%是洛氏硬度计。
另一类试验方法是动态试验法,这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。
这里包括肖氏和里氏硬度试验法。
动态试验法主要用于大型的,不可移动工件的硬度检测。
各种金属硬度计就是根据上述试验方法设计的。
下面分别介绍基于各种试验方法的硬度计的原理、特点与应用。
1.布氏硬度计(GB/T231.1—2002)1.1布氏硬度计原理对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力,使压头压入试样表面,经规定的保持时间后,除去试验力,测量试样表面的压痕直径d,布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。
HB =F /S ……………… (1-1 )=F /πDh……………… (1-2)式中:F ——试验力,N;S ——压痕表面积,mm;D ——球压头直径,mm;h ——压痕深度, mm;d ——压痕直径,mm。
1、2布氏硬度计的特点:布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好,由于通常采用的是10 mm直径球压头,3000kg试验力,其压痕面积较大,能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值,而不受个别组成相及微小不均匀度的影响,因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。
什么是金属硬度?
什么是金属硬度?金属硬度是指金属材料抵抗划痕、压痕或穿透的能力。
硬度是衡量物质抵抗外力的一种重要性能指标,对于金属材料的选择和应用具有重要意义。
下面将从金属硬度的定义、硬度的测试方法、影响硬度的因素以及金属硬度的应用等方面展开介绍。
一、金属硬度的定义金属硬度是指金属材料抵抗划痕、压痕或穿透的能力。
硬度可以用来衡量金属的机械坚硬程度,并可用于评估材料的强度、韧性、耐磨性等特性。
硬度通常用一定条件下所施加的外力对金属材料的抵抗程度来表示。
二、硬度的测试方法硬度的测试方法有多种,常见的有洛氏硬度、维氏硬度、布氏硬度等。
其中,洛氏硬度测试主要用于软金属或有机材料,维氏硬度测试适用于各种金属材料,而布氏硬度测试则主要用于淬火钢、铝合金和硬质合金等材料。
三、影响硬度的因素1. 结晶性:金属的晶格结构和晶界对硬度有着重要的影响。
晶界的存在会导致金属材料硬度下降,晶粒尺寸较小、晶粒界面清晰的金属材料硬度较高。
2. 合金元素:合金元素的添加能够改变金属的晶界结构和晶体结构,从而影响金属的硬度。
例如,添加碳元素可以提高钢铁的硬度。
3. 冷加工:冷加工过程中,金属材料分子间的层状结构会发生改变,晶体的构型发生所谓“塑性变形”,原子排列更加紧密,使金属的硬度得到提高。
四、金属硬度的应用1. 材料选择:在工程设计中,硬度是选择材料的重要考虑因素之一。
根据不同的应用要求,可以选用不同硬度的金属材料,以满足产品的使用需求。
2. 制造工艺:金属硬度对于制造工艺具有重要影响。
在制造过程中,对金属材料进行适当的热处理或冷加工,可以改变其硬度,从而提高产品的质量和使用寿命。
3. 表面处理:金属硬度也对于表面处理具有重要意义。
通过表面处理方法,如渗碳、氮化等,可以改变金属材料的表面硬度,增加其耐磨性和耐腐蚀性。
4. 质量控制:金属硬度的测试是质量控制的重要环节之一。
通过对金属材料硬度的测试,可以判断其是否达到设计要求,从而保证产品的质量和性能。
金属硬度测试方法
金属硬度测试方法一、前言金属硬度测试是材料力学中的一项重要测试,用于衡量金属材料的抗压能力和耐磨性。
本文将介绍常见的金属硬度测试方法,包括布氏硬度测试、维氏硬度测试、洛氏硬度测试以及显微硬度测试。
二、布氏硬度测试1. 原理布氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷,在规定时间内测量印痕直径来计算出材料的硬度值。
载荷通常为30kg或100kg,时间为10-15秒。
2. 测试步骤(1)将被测材料放置在平整水平的试验台上。
(2)选择适当的钢珠和载荷,将钢珠置于压头下方。
(3)缓慢转动螺旋手轮,使压头缓慢下降,直至与被测材料接触。
(4)增加载荷至规定值,并保持一定时间后减小载荷。
(5)用放大镜或显微镜观察印痕,并使用游标卡尺或显微镜读数器测量印痕直径。
(6)根据公式计算出布氏硬度值。
三、维氏硬度测试1. 原理维氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷,然后测量压头与被测材料之间的距离来计算出材料的硬度值。
载荷通常为1kg或5kg。
2. 测试步骤(1)将被测材料放置在平整水平的试验台上。
(2)选择适当的压头和载荷,将压头置于被测材料表面。
(3)缓慢增加载荷,直至压头与被测材料接触。
(4)减小载荷并记录下此时压头与被测材料之间的距离。
(5)根据公式计算出维氏硬度值。
四、洛氏硬度测试1. 原理洛氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷,在规定时间内测量印痕深度来计算出材料的硬度值。
载荷通常为60kg或100kg,时间为15秒。
2. 测试步骤(1)将被测材料放置在平整水平的试验台上。
(2)选择适当的钢珠和载荷,将钢珠置于压头下方。
(3)缓慢转动螺旋手轮,使压头缓慢下降,直至与被测材料接触。
(4)增加载荷至规定值,并保持一定时间后减小载荷。
(5)用放大镜或显微镜观察印痕,并使用游标卡尺或显微镜读数器测量印痕深度。
(6)根据公式计算出洛氏硬度值。
五、显微硬度测试1. 原理显微硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷,在显微镜下观察印痕大小来计算出材料的硬度值。
金属维氏硬度试验方法
金属维氏硬度试验方法
金属维氏硬度试验方法是一种常用的金属硬度检测方法,可以用来评估金属材料的硬度和强度。
使用的硬度计是一种压头通过力转换机构施加在被测试材料上的工具。
以下是金属维氏硬度试验方法的一般步骤:
1. 准备被测试的金属材料样品,确保表面平整、无油污和杂质。
2. 将硬度计的压头放置在被测样品的表面上。
3. 施加预定的试验力,通常是利用螺旋机构调整压头的力大小。
4. 保持试验力的恒定,查看硬度计上的读数,这个读数表示材料的维氏硬度。
5. 移除压头,检查样品表面是否有痕迹或损坏。
需要注意的是,不同金属材料的硬度范围和测试条件可能会有所不同。
因此,在进行金属维氏硬度试验之前,需要了解材料的硬度范围,并根据具体的要求和规范调整试验力和压头的几何形状。
此外,还有一些相关的试验方法,如洛氏硬度试验和布氏硬度试验,也可以用来评估金属材料的硬度。
不同的试验方法在硬度计的设计和工作原理上可能会有所不同,但基本原理都是通过在样品表面施加力来测量材料的硬度。
金属材料的硬度试验方法
金属材料的硬度实验方法一、实验目的1.了解布氏硬度计、洛氏硬度计的主要构造及操作方法。
2.初步掌握布氏硬度值、洛氏硬度值的测定方法。
3.初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系和热处理能改变材料硬度的概念。
二、实验原理概述1、概述硬度是指材料抵抗另一较硬的物体压人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。
与其他力学性能相比,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——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的产品性能检验。
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——主要用于测定金属树料的显微组织组分或相组分的硬度。
2、布氏硬度把直径为D (mm )的淬火钢球或硬质合金球,在一定的负荷F (kgf 或N )作用下,压入试件表面,并保持一定时间,而后卸除载荷,测得钢球在试样表面上所压出的压痕直径d ,从面计算出压痕球面积A ,然后再计算出单位面积所受的力(F/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。
布氏硬度试验原理如图1-1所示。
公式⎥⎦⎤⎢⎣⎡--==2122)(2d D D D FAF HB πF ——负荷(kgf);A ——压痕面积(mm); 图1-1 布氏硬度试验原理如图 D ——球体直径(mm)。
球体直径D 和负荷F 是试验是选定的,因此,只要测出压痕直径d ,根据上式就能计算出布氏硬度值HB 。
在实际试验时,可根据测得的压痕直径d 直接查表(见附表A )求得 布氏硬度值,不必代入公式进行繁琐的计算。
机械制造基础(上册)——工程材料及热加工工艺基础·16· ·16·GB231—84“金属布氏硬度试验方法”中规定了所用压头材料为淬火钢球和硬质合金球(碳化钨)两种。
金属硬度检测方法
金属硬度检测方法一、引言金属硬度是指金属材料抵抗外力的能力,是衡量金属材料抗压、抗弯、抗切削等性能的重要指标。
金属硬度的准确测量可以为材料选择、工艺控制和质量检验提供依据。
本文将介绍几种常用的金属硬度检测方法。
二、洛氏硬度测试洛氏硬度测试是最常见的金属硬度检测方法之一。
它通过在试样表面施加一定压力,然后测量压痕的大小来评估金属的硬度。
常见的洛氏硬度测试方法有洛氏硬度计和洛氏硬度试验机。
其中,洛氏硬度计适用于小型试样,而洛氏硬度试验机适用于大型试样。
三、布氏硬度测试布氏硬度测试也是一种常用的金属硬度检测方法。
该方法通过在试样表面施加一定压力,然后测量压痕的大小来评估金属的硬度。
布氏硬度测试是一种间接测量方法,它利用一个钻石锥形压头在试样表面形成压痕,然后通过测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
四、维氏硬度测试维氏硬度测试是一种常用的金属硬度检测方法,特别适用于薄板材料。
该方法通过在试样表面施加一定压力,然后测量压痕的大小来评估金属的硬度。
维氏硬度测试利用一个钻石圆头压头在试样表面形成压痕,然后通过测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
五、超声波硬度测试超声波硬度测试是一种非破坏性金属硬度检测方法。
该方法利用超声波在材料中的传播速度与材料硬度之间的关系来评估金属的硬度。
超声波硬度测试仪器通过发送超声波脉冲并测量其传播时间,然后根据标定曲线计算硬度值。
六、渗碳层深度测试渗碳层深度测试是一种用于表面硬化处理的金属硬度检测方法。
该方法通过测量材料表面的硬度来评估渗碳层的深度。
渗碳层深度测试通常使用显微硬度计或硬度计进行,在不同位置进行硬度测试后,根据硬度值的变化来判断渗碳层的深度。
七、硬度测量注意事项在进行金属硬度检测时,需要注意以下几点:1. 硬度测试应在干燥、清洁的环境中进行,以避免外界因素对测试结果的影响。
2. 应选择合适的硬度测试方法,根据不同的材料和要求进行选择。
3. 在进行硬度测试前,应对试样进行充分的预处理,如抛光、清洗等,以确保测试结果的准确性。
硬度检测标准
硬度检测标准硬度是材料的抗划伤能力,通常用来衡量材料的耐磨性和耐划伤性能。
硬度检测是材料科学和工程领域中的重要测试之一,对于材料的质量控制和性能评估具有重要意义。
本文将介绍硬度检测的标准方法和常见的硬度测试技术。
一、硬度检测标准方法。
1. 布氏硬度测试。
布氏硬度测试是最常用的一种硬度测试方法,通过在被测材料表面施加一定载荷,然后测量产生的印痕的直径或者对应的硬度值来评估材料的硬度。
布氏硬度测试通常适用于金属材料的硬度检测。
2. 洛氏硬度测试。
洛氏硬度测试是另一种常用的硬度测试方法,通过在被测材料表面施加一定载荷,然后测量产生的印痕的深度或者对应的硬度值来评估材料的硬度。
洛氏硬度测试适用于金属和非金属材料的硬度检测。
3. 维氏硬度测试。
维氏硬度测试是一种常用于金属材料的硬度测试方法,通过在被测材料表面施加一定载荷,然后测量产生的印痕的对角线长度或者对应的硬度值来评估材料的硬度。
二、常见的硬度测试技术。
1. 微压痕法。
微压痕法是一种常见的硬度测试技术,通过在被测材料表面施加微小载荷,然后观察产生的微小印痕的形貌和尺寸来评估材料的硬度。
微压痕法适用于对材料表面硬度进行定量分析。
2. 超声表面波法。
超声表面波法是一种利用超声波在材料表面传播的速度来间接评估材料硬度的技术。
通过测量超声波在材料表面传播的速度,可以计算出材料的硬度值。
3. 硬度计。
硬度计是一种常见的硬度测试仪器,通过在被测材料表面施加一定载荷,然后测量产生的印痕的尺寸或者对应的硬度值来评估材料的硬度。
硬度计广泛应用于工业生产现场和实验室中的硬度测试。
总结。
硬度检测是材料科学和工程领域中的重要测试之一,对于材料的质量控制和性能评估具有重要意义。
本文介绍了硬度检测的标准方法和常见的硬度测试技术,希望对读者有所帮助。
在实际的硬度测试过程中,需要根据具体的材料和要求选择合适的测试方法和技术,以确保测试结果的准确性和可靠性。
金属材料硬度检验流程及标准规范
金属材料硬度检验流程及标准规范金属材料的硬度是指材料抵抗外部力量使其发生变形的能力。
硬度检验是评定金属材料硬度性能的重要方法之一,它可用于判断材料的机械强度、耐磨性、切削性能以及可加工性等指标。
本文将介绍金属材料硬度检验的流程及标准规范。
一、硬度检验流程1. 样品的准备:从钢材原料中选取一定数量的试样,通常使用直径为6mm的圆柱形试样。
将试样切割成适当的长度,并将试样的两个端面研磨平整。
2. 洗净试样:将试样放入染料中进行清洗,确保试样表面无油渍、铁屑等杂质。
3. 硬度测试仪调零:在硬度测试仪上进行调零操作,以确保测试结果的准确性。
4. 进行硬度测试:将试样放在硬度测试机的工作台上,使其与硬度针头保持垂直,然后通过加载力使试样与针头接触。
根据针头的压痕深度,在硬度计上读取硬度值。
5. 多次测试取平均值:为提高测试结果的准确性,通常需要进行多次测试,将多次测试结果取平均值作为最终的硬度值。
6. 结果的分析和评定:根据标准规范将硬度值与相应的硬度等级进行对比,评定样品的硬度性能。
二、硬度检验的标准规范硬度检验的标准规范主要有以下几个方面的要求:1. 试样的准备:按照国际标准规定的尺寸和形状制备试样。
试样的表面应清洁、平整,无明显的缺陷和凹痕。
2. 硬度标尺的选择:根据不同材料的硬度范围选择合适的硬度标尺。
常用的硬度检验方法有布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法等。
3. 进行硬度测试:按照测试设备的操作规程进行硬度测试,确保操作规程的正确性和标准化。
4. 硬度值的计算和记录:读取硬度计上的示值,并根据标准规范将示值转化为相应的硬度值,同时将测试结果进行记录。
5. 硬度等级的评定:根据国家标准或企业标准对硬度值进行评定,判断材料的硬度性能是否符合要求。
6. 测量结果的验证:对测量结果进行统计和分析,检验结果的可靠性和准确性。
总之,金属材料硬度检验流程及标准规范是确保硬度测试结果准确可靠的关键。
通过遵循规范要求进行硬度检验,可以更好地评定材料的硬度性能,为材料的选择和应用提供科学依据。
金属表面镀层硬度检测方法
金属表面镀层硬度检测方法摘要:金属表面镀层硬度检测是评估金属表面镀层质量的重要手段之一。
本文将介绍几种常用的金属表面镀层硬度检测方法,包括洛氏硬度检测、维氏硬度检测、巴氏硬度检测和超声波硬度检测。
这些方法各有特点,可以根据不同的需求选择合适的方法进行金属表面镀层硬度检测。
1. 洛氏硬度检测洛氏硬度检测是金属表面镀层硬度检测中最常用的方法之一。
它通过在金属表面施加一定载荷,然后测量产生的压痕的直径来评估金属表面镀层的硬度。
洛氏硬度检测具有简单、快速、经济的特点,适用于大部分金属表面镀层的硬度检测。
2. 维氏硬度检测维氏硬度检测是一种常用的金属表面镀层硬度检测方法。
它通过在金属表面施加一定载荷,然后测量产生的压痕的对角线长度来评估金属表面镀层的硬度。
维氏硬度检测相对于洛氏硬度检测而言,对于较薄的金属表面镀层更为适用。
3. 巴氏硬度检测巴氏硬度检测是一种常用的金属表面镀层硬度检测方法。
它通过在金属表面施加一定载荷,然后测量产生的压痕的对角线长度和压痕的长轴长度之比来评估金属表面镀层的硬度。
巴氏硬度检测具有一定的精度和重复性,适用于大部分金属表面镀层的硬度检测。
4. 超声波硬度检测超声波硬度检测是一种非接触的金属表面镀层硬度检测方法。
它通过将超声波传递到金属表面镀层上,并测量超声波的传播速度来评估金属表面镀层的硬度。
超声波硬度检测不会对金属表面造成损伤,适用于对金属表面镀层进行无损检测。
总结:金属表面镀层硬度检测是评估金属表面镀层质量的重要手段。
本文介绍了几种常用的金属表面镀层硬度检测方法,包括洛氏硬度检测、维氏硬度检测、巴氏硬度检测和超声波硬度检测。
这些方法各有特点,可以根据不同的需求选择合适的方法进行金属表面镀层硬度检测。
在实际应用中,可以根据具体情况选择最适合的方法,以确保金属表面镀层的质量和硬度符合要求。
金属材料硬度测试方法
金属材料硬度测试方法引言金属材料的硬度是指材料抵抗外力侵入或形变的能力,是衡量金属材料强度和耐磨性的重要指标。
硬度测试方法是评估金属材料硬度的关键步骤,本文将介绍常见的金属材料硬度测试方法及其原理、适用范围和操作步骤。
常见金属材料硬度测试方法1. 布氏硬度测试法1.1 原理布氏硬度测试法是利用钢球或硬质合金球压入试样表面,通过测量压入深度来确定材料的硬度。
布氏硬度值是通过将压入深度与钢球或硬质合金球的压力比较得出的。
1.2 适用范围布氏硬度测试法适用于各种金属材料,尤其是较软的材料和薄板材料。
1.3 操作步骤1.准备试样,确保试样表面光洁无损。
2.将试样放置在硬度测试机上。
3.选择合适的压头和负荷。
4.将压头压入试样表面,保持一定的压力和时间。
5.读取压入深度,并计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度测试法2.1 原理洛氏硬度测试法是利用金刚石锥头压入试样表面,通过测量压入深度来确定材料的硬度。
洛氏硬度值是通过将压入深度与试样的硬度比较得出的。
2.2 适用范围洛氏硬度测试法适用于各种金属材料和非金属材料。
2.3 操作步骤1.准备试样,确保试样表面光洁无损。
2.将试样放置在硬度测试机上。
3.选择合适的金刚石锥头和负荷。
4.将金刚石锥头压入试样表面,保持一定的压力和时间。
5.读取压入深度,并计算洛氏硬度值。
3. 维氏硬度测试法3.1 原理维氏硬度测试法是利用金属球压入试样表面,通过测量压入深度来确定材料的硬度。
维氏硬度值是通过将压入深度与试样的硬度比较得出的。
3.2 适用范围维氏硬度测试法适用于各种金属材料,尤其是较硬的材料。
3.3 操作步骤1.准备试样,确保试样表面光洁无损。
2.将试样放置在硬度测试机上。
3.选择合适的金属球和负荷。
4.将金属球压入试样表面,保持一定的压力和时间。
5.读取压入深度,并计算维氏硬度值。
结论金属材料硬度测试方法包括布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法。
不同的测试方法适用于不同的金属材料和硬度范围。
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•金属硬度检测方法••硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。
硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。
硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。
硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性,或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。
对于被检测材料而言,硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。
由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异,因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。
金属硬度检测主要有两类试验方法。
一类是静态试验方法,这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。
硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。
静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。
其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的,它们是金属硬度检测的主要试验方法。
这里的洛氏硬度试验又是应用最多的,它被广泛用于产品的检验,据统计,目前应用中的硬度计70%是洛氏硬度计。
另一类试验方法是动态试验法,这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。
这里包括肖氏和里氏硬度试验法。
动态试验法主要用于大型的,不可移动工件的硬度检测。
各种金属硬度计就是根据上述试验方法设计的。
下面分别介绍基于各种试验方法的硬度计的原理、特点与应用。
1.布氏硬度计(GB/T231.1—2002)1.1布氏硬度计原理对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力,使压头压入试样表面,经规定的保持时间后,除去试验力,测量试样表面的压痕直径d,布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。
HB =F / S ……………… (1-1)=F / πDh ……………… (1-2)=0.102×2F / πDh(D- ) ……………… (1-3)式中:F —— 试验力,N;S —— 压痕表面积,mm;D —— 球压头直径,mm;h —— 压痕深度, mm;d —— 压痕直径,mm。
1、2布氏硬度计的特点:布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好,由于通常采用的是10 mm直径球压头,3000kg试验力,其压痕面积较大,能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值,而不受个别组成相及微小不均匀度的影响,因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。
它的试验数据稳定,重现性好,精度高于洛氏,低于维氏。
此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
布氏硬度试验的缺点是压痕较大,成品检验有困难,试验过程比洛氏硬度试验复杂,测量操作和压痕测量都比较费时,并且由于压痕边缘的凸起、凹陷或圆滑过渡都会使压痕直径的测量产生较大误差,因此要求操作者具有熟练的试验技术和丰富经验,一般要求由专门的实验员操作。
1.3布氏硬度计的应用布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试,锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。
布氏硬度试验还可用于有色金属和软钢,采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。
布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测,由于压痕较大,一般不用于成品检测。
1.4布氏硬度试验条件的选择如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样,布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题,即试验力F和压头球直径D的选择。
这种选择不是任意的,而是要遵循一定的规则,并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配,应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。
布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头,3000kg试验力。
这一条件最能体现布氏硬度的特点。
但是由于试样材质不同,硬度不同,试样大小,薄厚也不同,一种试验力,一种压头自然不能满足要求。
在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循的规则有2个。
1.4.1规则一,要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。
即F/D2=F1/D12 = F2/D22 =K ………… (1-4)这个规则来源于相似律。
根据相似律,不同直径的球压头D1 、D2 在不同的试验力F1 、F2作用下压入试样表面,压痕直径d1、d2是不同的,但是只要压入角Ø1、Ø2相同,压痕就具有相似性。
这时试验力和压头球直径的平方之比就是一个常数。
在这种条件下,采用不同的试验力和不同直径的球压头,在同一试样上测得的硬度值是相同的,在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。
试验力与压头球直径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为F/D2,在采用牛顿力的新标准中表示为0.102 F/D2。
1.4.2规则二,试验后要使压痕直径处于以下范围:0.24D<d<0.6D ………… (1-5)否则试验结果是无效的,应选择合适的试验力重新试验。
人们的大量试验表明,当压头直径在0.24D~0.6D之间时,测得的硬度值与试验力大小无关。
布氏硬度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级别。
布氏硬度试验可选择的压头直径为Ø10mm、Ø5mm、Ø2.5mm、Ø1mm共4种。
布氏硬度试验可选择的0.102F/D2值为30、15、10、5、2.5、1共6种。
标准GB/T231.1—2002中规定的试验条件如表1-1所示。
表1-1布氏硬度试验条件硬度符号球直径D/mm 试验力-压头球直径平方的比率0.102F/D2试验力F/NHBW10/3000 HBW10/1500 HBW10/1000HBW10/500HBW10/250HBW10/100HBW5/750HBW5/250HBW5/125HBW5/62.5HBW5/25HBW2.5/187.5 HBW2.5/62.5 HBW2.5/31.25 HBW2.5/15.625 HBW2.5/6.25101010101010555552.52.52.52.52.530151052.51301052.51301052.512942014710980749032452980.7735524521226612.9245.21839612.9306.5153.261.29HBW1/30 HBW1/10 HBW1/5 HBW1/2.5 HBW1/1 11111301052.51294.298.0749.0324.529.807标准GB/T231.1—2002中规定试验力和压头直径平方之比(0.102F/D2)应按材料的种类和硬度范围来选择,如表1-2所示表1-2.试验力—压头直径平方之比的选择材料 布氏硬度HRW 试验力-压头球直径平方的比率0.102F/D2钢、镍合金、钛合金 30铸铁1) <140≥140 10 30<35 535~200 10 铜及铜合金>200 30<35 2.535~80 5 10 15轻金属及合金>80 1015铅、锡 11)对于铸铁的试验,压头球直径一般为2.5mm,5mm和10mm。
标准GB/T231.1—2002中规定,对于钢只有一种选择,就是0.102F/D2=30,对于其他材料,根据其不同的硬度范围,有2~3种0.102F/D2值可供选择。
1.4.3布氏硬度试验条件的选择过程:1.4.3.1根据材料种类和硬度范围,按表1-2选择0.102F/D2值,一般较硬的材料选择较高的0.102F/D2值,较软的材料选择较低的0.102F/D2值,钢铁材料只选择0.102F/D2=30一个值。
1.4.3.2根据试样的厚度和大小选择压头直径D和试验力F,对于较厚、较大的试样,应尽量选用Ø10mm 的压头和相应的试验力,因为这样最能体现布氏硬度计的特点。
对于较薄、较小的试样,应选用较小的压头和较小的试验力。
以保证满足布氏硬度试验关于“试样厚度应大于压痕深度的8倍”的要求。
1.4.3.3完成上述选择之后应进行初步试验,确定压痕直径是否满足0.24D<d<0.6D。
如果满足这一要求,就可进行正式测试,并查表得到布氏硬度值。
如果不满足这一要求,当压痕直径小于0.24D时,说明压痕过小,应重新选择大一些的试验力。
当压痕直径大于0.6D时,说明压痕过大,应重新选择小一些的试验力。
1.5布氏硬度与抗拉强度的关系由于布氏硬度试验能够反映出试样较大范围内的综合性能,因此布氏硬度与材料的其他机械性能关系密切,尤其是与抗拉强度存在近似的换算关系:σb=K·HB ……………… (1-6)式中:σb—抗拉强度值,MN/m2;K—常数,不同材料有不同的数值。
通过测试布氏硬度可以间接得到材料的抗拉强度。
这一点在生产实际中具有重大意义。
可以通过测量硬度的方法得到近似的强度值,这样既可以提高工作效率,又可以节省材料。
部分金属材料的换算关系如1-3表所示。
材 料 布氏硬度值 近似换算关系钢 125~175>175 σb≈0.343HB×10MN/m2 σb≈0.363HB×10MN/m2铸铝合金 σb≈0.26HB×10MN/m2 退火黄铜、青铜 σb≈0.55HB×10MN/m2 冷加工后的黄铜、青铜 σb≈0.40HB×10MN/m22. 洛氏硬度计(GB/T230.1—2004)2.1洛氏硬度计原理在规定条件下,将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)分2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。
以压痕残余深度h代表硬度的高低。
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—压头位置洛氏硬度值按下式计算:N-常数,对于A、C、D、N、T标尺,N=100;其他标尺,N=130;h-残余压痕深度,mm;S-常数,对于洛氏硬度,S=0.002mm,对于表面洛氏硬度,S=0.001mm。
每一洛氏硬度单位对应的压痕深度,洛氏硬度为0.002mm,表面洛氏硬度为0.001mm。
压痕越浅,硬度越高。
洛氏硬度试验分为2种,一种是普通洛氏硬度试验,一种是表面洛氏硬度试验。
洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和Ø1.587mm、Ø3.175mm钢球三种压头,采用60kg、100kg、150kg三种试验力,它们共有九种组合,对应于洛氏硬度的九个标尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。
表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和Ø1.587mm钢球2种压头,采用15kg、30kg、45kg三种试验力,它们共有六种组合,对应于表面洛氏的六个标尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。