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各品類硬度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)

  • 發(fā)布日期:2024-03-05      瀏覽次數(shù):959
    • 一、布氏硬度

      1、試驗(yàn)原理

      用直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球,以相應(yīng)的試驗(yàn)力F壓入試樣表面,保持規(guī)定的時(shí)間后卸除試驗(yàn)力,在試樣表面留下球形壓痕,如左圖所示。布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球作壓頭時(shí),布氏硬度用符號(hào)“HBS"表示;用硬質(zhì)合金球作壓頭,布氏硬度用符號(hào)“HBW"表示。

      2、選擇試驗(yàn)規(guī)范

      在進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)時(shí),鋼球直徑D、施加的試驗(yàn)力F和試驗(yàn)力保持時(shí)間、應(yīng)根據(jù)被測(cè)試金屬的種類和試樣厚度,按下表所示的布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范正確地進(jìn)行選擇。

      3、試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)

      布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是:試驗(yàn)時(shí)使用的壓頭直徑較大,在試樣表面上留下壓痕也較大,測(cè)得的硬度值也較準(zhǔn)確。

      布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是:對(duì)金屬表面的損傷較大,不易測(cè)試太薄工件的硬度,也不適于測(cè)定成品件的硬度。

      布氏硬度試驗(yàn)常用來測(cè)定原材料、半成品及性能不均勻的材料(如鑄鐵)硬度

      二、洛氏硬度計(jì)

      1、試驗(yàn)原理

      洛氏硬度是以頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為Φ1.588㎜的淬火鋼球作壓頭,以規(guī)定的試驗(yàn)力使其壓入試樣表面。試驗(yàn)時(shí),先加初試驗(yàn)力,然后加主試驗(yàn)力。壓入試樣表面之后卸除主試驗(yàn)力,在保留初試驗(yàn)力的情況下,根據(jù)試樣表面壓痕深度,確定被測(cè)金屬材料的洛氏硬度值。

      三、維氏硬度計(jì)

      布氏硬度試驗(yàn)不適用于測(cè)定硬度較高的材料。

      洛氏硬度試驗(yàn)雖然可用于測(cè)定較材料和硬材料,但其硬度值不能進(jìn)行比較。

      維氏硬度試驗(yàn)可以測(cè)量從軟到硬的各種材料以及金屬零件的表面硬度,并有連續(xù)一致的硬度標(biāo)尺。

      1、試驗(yàn)原理

      維氏硬度試驗(yàn)原理與布氏硬度相似,也是根據(jù)壓痕單位表面積上的試驗(yàn)力大小來計(jì)算硬度值。區(qū)別在于壓頭采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體,將其以選定的試驗(yàn)力壓入試樣表面,按規(guī)定保持一定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力,測(cè)量壓痕兩對(duì)角線長(zhǎng)度,如書上P9圖1-5所示。維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示,符號(hào)HV。   

      2、常用試驗(yàn)力及其適用范圍

      維氏硬度試驗(yàn)所用試驗(yàn)力視其試件大小、薄厚及其它條件,可在49.03-980.7N的范圍內(nèi)選擇試驗(yàn)力。常用的試驗(yàn)胃有49.03、98.07、196.1、294.2、490.3、980.7N。HV符號(hào)前面的數(shù)字為硬度值,后面依次用相應(yīng)數(shù)字注明試驗(yàn)力和試驗(yàn)力保持時(shí)間(10-15s不標(biāo)注)。如640/HV30/20,表示30kgf (294.2N) 試驗(yàn)力,保持時(shí)間為20s測(cè)得維氏硬度值為640。

      維氏硬度法適用范圍寬,尤其適用于測(cè)定金屬鍍層、薄片金屬及化學(xué)熱處理后的表面硬度,其結(jié)果精確可靠。當(dāng)試驗(yàn)力小于0.2 kgf (1.961N)時(shí),可用于測(cè)量金相組織中不同相的硬度。

      3、試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)

      優(yōu)點(diǎn):①與布氏、洛氏硬度試驗(yàn)比較,維氏硬度試驗(yàn)不存在試驗(yàn)力與壓頭直徑有一定比例關(guān)系的約束; ②不存在壓頭變形問題; ③壓痕輪廓清晰,采用對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)量,精確可靠,硬度值誤差較小。

      缺點(diǎn):其硬度值需要先測(cè)量對(duì)角線長(zhǎng)度,然后經(jīng)計(jì)算或查表確定,故效率不如洛氏硬度試驗(yàn)高。


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