金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行,又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。以下是铄思百小编整理的关于这三种硬度试验方法的介绍,希望能对大家有所帮助。
1、布氏硬度:HB(Brinell-hardness)(HBS、HBW)
1.1布氏硬度测量原理:
HBS——表示用淬火钢球压头测量的布氏硬度值。适用范围:小于450;
HBW——表示用硬质合金压头测量的布氏硬度值。适用范围:450~650
布氏硬度的测量原理
1.2布氏硬度表示方法:
如:120HBS10/1000/30表示直径为10mm的钢球在1000kgf(9.807kN)载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120。
1.3布氏硬度特点:
优点:测量数值稳定,准确,能较真实地反映材料的平均硬度;
缺点:压痕较大,操作慢,不适用批量生产的成品件和薄形件。
1.4布氏硬度测量范围:
用于原材料与半成品硬度测量,可用于测量铸铁;非铁金属(有色金属)、硬度较低的钢(如退火、正火、调质处理的钢)。
2、洛氏硬度:HR(Rockwllhardnes)
2.1洛氏硬度测量原理:
HR=N-h/S
N——常数,金刚石压头取值100,球形压头取值130
h——卸除主试验力,在初试验力下压痕残留的深度
S——给定标尺的单位
洛氏硬度测量原理
2.2洛氏硬度测量条件:
洛氏硬度可以测量从软到硬较大范围的硬度值,根据被测对象硬度值大小不同,可用不同的压头和试验力,如下表。
2.3洛氏硬度特点:
优点:测量迅速、简便、压痕小、硬度测量范围大,
缺点:数据准确性、稳定性、重复性不如布氏硬度。
2.4洛氏硬度测量范围:
可用于成品和薄件,但不宜测量组织粗大不均匀的材料(如上表所示)。
3、维氏硬度:HV(diamondpenetratorhardness)
3.1维氏硬度测量原理:
HV=常数×试验力/压痕表面积≈0.1891F/d2
式中:HV——维氏硬度符号;
F——试验力,N;
d——压痕两对角线d1、d2的算术平均值,mm;
切换模式
洛氏硬度可以测量从软到硬较大范围的硬度值,根据被测对象硬度值大小不同,可用不同的压头和试验力。
维氏硬度测量原理
3.2维氏硬度的表示方法:
3.3维氏硬度试验的特点
优点:①维氏硬度试验的压痕是正方形,轻廓清晰,对角线测量准确,
维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度*高的,它的重复性也很好,这一点比布氏硬度计优越。
②维氏硬度试验测量范围宽广,可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料,从很软的材料(几个维氏硬度单位)到很硬的材料(3000个维氏硬度单位)都可测量。
③维氏硬度试验*大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关,只要是硬度均匀的材料,可以任意选择试验力,其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。
④在中、低硬度值范围内,在同一均匀材料上,维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。
⑤维氏硬度试验的试验力可以小到10gf,压痕非常小,很适合测试薄小材料。
缺点:维氏硬度试验效率低,要求较高的试验技术,对于试样表面光洁度要求较高,通常需要制作专门的试样,操作麻烦费时,通常只在实验室中使用。
3.4维氏硬度计的应用
维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度,表面硬化层硬度和有效硬化层深度,镀层的表面硬度,薄片材料和细线材的硬度,刀刃附近的硬度,牙科材料的硬度等,由于试验力很小,压痕也很小,试样外观和使用性能都可以不受影响。显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。用于测定金属组织中各组成相的硬度,用于研究难熔化合物脆性等。显微维氏硬度试验还用于极小或极薄零件的测试,零件厚度可薄至3μm。