快捷搜索:  汽车  科技

硬度值偏差多大是合格(硬度试验介绍)

硬度值偏差多大是合格(硬度试验介绍)使用这些压头中的一种,施加各种载荷能试验大部分材料。所施加的载荷要比在布氏试验中所用的要小的多,是从60公斤到150公斤。另外一些洛氏试验称为“轻载”。主要用于测定很薄的金属样品和金属丝的硬度;因此这些载荷比用于其它洛氏试验的要小很多。常常由于试件太大而无法放入布氏试验机的固定台上。此时要用便携式试验机。试验机有各种各样,但基本试验原理是一致的。要讨论硬度试验的下一个形式是洛氏方法。这方法包括同样基本原理但使用的压头的直径许多种类。所使用的是圆锥形钻石压头,如图6.24所示,硬化钢球直径分别是1/16,1/8,1/4及1/2英寸。洛氏试验所产生的压痕比布氏试验要小。这就可以在面积相对较小的金属上做局部试验。在进行布氏试验时,压头以某一规定的载荷压入试验物体的表面。移走载荷后,用一带刻度的放大器测量压痕直径。根据压头的尺寸和类型、所加的载荷以及压痕产生的直径,可以确定布氏硬度值(BHN)。因

硬度是金属抵抗压痕或侵入的能力。金属的硬度与其拉伸强度相相似。因此硬度试验是将某种压头压入试验物表面。取决于采用的硬度试验形式,测量直径或者所压入的深度。硬度也能用各种电子和超声装置来测量。在这里我们仅讨论用压痕的方法。

主要是由于有很多方法可以测定硬度,所以金属的硬度是很容易地测定的。我们将讨论三个基本压痕的硬度试验法:布氏硬度,洛氏硬度及显微硬度。总的来说,这三种形式在所产生压痕的尺寸上是相互不同的。布氏的最大,显微硬度最小。

布氏硬度测量法通常用于确定金属毛坯的硬度。因为它的压痕面积大,消除了金属局部软硬点的影响,所以它很适用。在布氏试验中使用较高的载荷以减小由于表面不规则所带来的影响。

在布氏试验前,适当的表面准备是必要的;这包括研磨或砂磨表面以获得相对平的试验区域。另外该表面也应足够光滑以使压痕尺寸能精确测量。

在进行布氏试验时,压头以某一规定的载荷压入试验物体的表面。移走载荷后,用一带刻度的放大器测量压痕直径。根据压头的尺寸和类型、所加的载荷以及压痕产生的直径,可以确定布氏硬度值(BHN)。因为这是一种数学关系,所以BHN可以随着压头的类型和载荷来确定。另外BHN与碳钢的实际拉伸强度有关。这就是BHN乘以500大约等于金属拉伸强度。这种关系只能用于碳钢和低合金钢,不能用于所有的合金。

上述程序中需要特别注意的就是保持试验载荷于一定时间。对于铁和钢来说,是10到15秒。更软的金属需要保持载荷大约30秒。当用便携式设备时,则保持时间是由一旦达到试验载荷,保持液压来模拟。其它试验装置可能需要冲击,所以没有保持时间。

从这简单的程序上看,显尔易见布氏试验是很容易做的。甚至由于其简单性,只要在执行每一步骤时非常小心,那么试验结果将十分精确。有关布氏试验的另外信息请参照ASTM E10,金属材料布氏硬度的标准试验方法。

常常由于试件太大而无法放入布氏试验机的固定台上。此时要用便携式试验机。试验机有各种各样,但基本试验原理是一致的。

硬度值偏差多大是合格(硬度试验介绍)(1)

要讨论硬度试验的下一个形式是洛氏方法。这方法包括同样基本原理但使用的压头的直径许多种类。所使用的是圆锥形钻石压头,如图6.24所示,硬化钢球直径分别是1/16,1/8,1/4及1/2英寸。洛氏试验所产生的压痕比布氏试验要小。这就可以在面积相对较小的金属上做局部试验。

使用这些压头中的一种,施加各种载荷能试验大部分材料。所施加的载荷要比在布氏试验中所用的要小的多,是从60公斤到150公斤。另外一些洛氏试验称为“轻载”。主要用于测定很薄的金属样品和金属丝的硬度;因此这些载荷比用于其它洛氏试验的要小很多。

正如和布氏试验一样,在进行洛氏试验前,试验表面要适当地准备。对于精确的硬度试验,良好的技术也是必要的。试样准备好以后,根据所期望硬度的大约范围,应该选用正确的刻度。“B”和“C”刻度是至今最通常用于钢的刻度。刻度“B”用于较软的合金,刻度“C”是用于较硬的合金。对于不熟悉的合金无法确定使用哪一种刻度时,可用刻度“A”。因为它覆盖了“B”和“C”刻度的硬度范围。准备好转换表以转换一种刻度的硬度到另一刻度。

选择完刻度后,校准试验装置,试件放在洛氏试验机器的试验台的测试砧上。测试砧根据试件的形状可以是各种各样形状。该试件要有适当的支撑,否则将会出现错误。洛氏方法取决于压头压入深度的精确测量。因此,如果试验物没有适当的支撑,所做的测量可能不精确。0.00008英寸的深度测量变化将引起洛氏数的变化。试台自动进行深度测量。

无论使用哪个洛氏刻度,基本试验步骤是一样的。步骤如下:

硬度值偏差多大是合格(硬度试验介绍)(2)

1. 准备试验表面

2. 把试验物放放洛氏试验机上。

3. 用上升螺钉加入小载荷。

4. 施加主要载荷。

5. 撤掉主要载荷。

6. 读数。

7. 撤掉小载荷并移走试验物

小载荷是用于防止整个试验系统发生松弛,从而提高试验的精度。图6.26是以图显示这些试验步骤的每一步。

洛氏测试得到的结果结合布氏值 从而得到金属的拉伸强度。图6.27:洛氏值,布氏值和拉伸强度值之间的关系。

关于洛氏试验更详细的介绍参见ASTM E18,金属材料洛氏硬度和洛氏表面硬度标准测试方法。

象布氏测试一样,它同样是一种应用于确定金属的洛氏硬度的单位。虽然它们操作起来与实验台模型稍有不同,但结果是等同的。

下一种要讨论的硬度试验是显微硬度试验。之所以起这个名字,是因为它的压痕相当小,

要经高度放大才能测量。显微硬度测试对了解金属的晶相结构很有用,因为它可以通过单个晶粒来确定这一细微区域的金属硬度。因此,冶金学家对此类硬度测试很感兴趣。

显微硬度试验主要分成两种类型:维氏硬度和努普氏硬度。都采用菱形压头,但它们的形状略有区别。两种类型最终压痕的图表见图6.25。

硬度值偏差多大是合格(硬度试验介绍)(3)

方形维氏压头的压痕对边几乎相等,而努普氏压头有长边和短边。和其他的试验方法一样,要选择试验载荷和压头类型。术语显微硬度是指加载范围从1到1000克。通常大多数显微硬度试验的载荷范围为100到500克。

无论采用维氏或努普氏显微硬度试验,试验材料的表面准备工作都是最重要的。即便是最小的表面不规则都会引起结果不精确。通常情况下,做显微硬度试验的样品表面与做其他金属金相试验的预备工作一样。试验载荷越小,表面预备工作越重要。

硬度值偏差多大是合格(硬度试验介绍)(4)

准备好了样品表面后,试样就应安全地被固定在试验装夹装置上,这样压痕才能准

确地被定位。大多测显微硬度的仪器附有移动式的测试台,使被测样品能够精确移动而不需要移动或多次调节。当金属的某一区域需要一系列的测量值时就需要这样的装置。运用的实例就是能确定焊接热影响区的硬度变化。其结果可以通过横移得到。

显微硬度试验步骤如下:

1. 预备测试表面

2. 将试样固定在夹持装置上

3. 确定测试位置 使用显微镜

4. 压痕

5. 用显微镜测量压痕

6. 查表或计算出硬度

硬度试验能提供金属的大量有用的信息,但是在不同的应用条件下应规定不同的硬度测试方法。

猜您喜欢: