硬度试验方法概要课件.ppt

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1、硬度测试方法王良辉2016-52实验目的1.了解硬度检测方法的分类及作用2.掌握布氏硬度检测方法的原理及应用3.掌握洛氏硬度硬度检测方法的原理及应用概述3硬度室金属材料力学性能指标中最常用的一个性能指标。硬度的定义：材料对压入塑性变形、划痕、磨损或切削等的抗力。压入法硬度的定义：材料在一定条件下抵抗另一本身不发生残余变形物体压入的能力。硬度检测的特点3检测后的制件不被破坏，留在制件表面的痕迹很小，大多数情况下对制件的使用无影响，可视为无损检测；检测设备简单易于掌握；工作效率高。硬度试验方法的分类3按试验力施加速度分：静力实验法和动力试验法；静力试验法：布氏、洛氏、维

2、氏、努普硬度试验法等；动力试验法：肖氏、里氏、锤击、弹簧加力等；按试验力大小分：宏观硬度试验法：试验力≥49.03N（5Kgf）小负荷硬度实验法：试验力1.961N-49.03N（0.2-5Kgf）显微硬度实验法：试验力0.0098N-1.961N（0.001-0.2Kgf）超显微硬度实验法：试验力<0.0098N（0.001Kgf）纳米级硬度实验法：试验力<50nN按试验力温度分：常温硬度：室温下测试，应用最广泛；低温硬度：0℃以下某一特定温度下测试；高温硬度：室温以上某一特定温度下测试。按试验原理分：布氏、洛氏、维氏、肖氏、里氏、努普、韦氏、巴氏、划痕、锉刀等；

3、其他物理检测方法：超声波、磁矫顽力、磁导率布氏硬度检测方法31889年-1900年由瑞典工程师部利奈尔（J.A.Brinell）提出，使用最早；由于该测试方法压痕较大，其硬度值受试样组织显微偏析及成分不均匀的影响轻微，结果分散性好，重复性好，能比较客观反映材料的客观硬度。故此测试方法成为最常用，最广泛的硬度检测方法。原理：在规定检测力F的作用下，将一定直径D的硬质合金球（淬火钢球）压入试样表面，保持一段时间后卸除检测力，测量试样上压痕的直径d，根据d计算球形压痕的表面积A，布氏硬度值即为检测力除以压痕球形表面积A所得的商，单位为N/m㎡。布氏硬度检测方法计算公式：布

4、氏硬度符号：HBW、HBSHBW=F/A，A=πDhF-试验力，N/Kgf；D-压头直径，mm；d-压痕直径，mm；h-压痕深度，mm。布氏硬度检测方法计算公式：以上公式中F的单位为Kgf，而国际标准使用N为力的基本单位上述公式变为：F的单位为N布氏硬度检测方法相似性原理及其应用：在进行不是硬度试验时，照常理分析，同一球体对应同一试样，当试验力变换时，凹印面积会随试验力的大小而变化。但单位面积上的抗力是相同的，即不是硬度值是一常数。对于不同软硬的材料试验力变换时应有对应差值，保证不同材料的可比性实际上，在硬度检测中试验力与球任意变换时，直径的变化与凹印面积的变化在球

5、冠与接近球径处是非线性关系的，对于软硬差异大的材料，压头压入深浅不同其应力状况时复杂的。所以上述理想状况不存在。也就是说，在不是硬度测试时，不能任意选择压头和试验力，必须遵守一定的规则，这就是相似性眼里的提出。布氏硬度检测方法相似性原理及其应用：相似性原理的应用，在布氏硬度试验方法中时十分重要的，对于硬度不同的材料，如能采用变换试验力和压头球径的办法获得同意的压入角，就能获得准确的可比硬度值。在实际测试时，注意选择试验力和球径的合理搭配，控制压入角和球径在一定范围内变化，就能获得对同意种材料由相同的硬度值，对于不同硬度的材料能获得可比较的硬度值的结果。布氏硬度检测方

6、法相似性原理及其应用：实践证明，即使同一种材料，用固定直径的球形压头，其硬度值随试验力的改变而又差异，见右图。不是硬度分别为228HBS10/3000/30；100HBS10/1000/30；46HBS10/500/30，三种不同的材料，在变换试验力的情况下所得到的布氏硬度值与压痕直径d与球直径D之比的关系曲线。从中可以看出，当合理选择试验力和压头的球径，当d=0.24D-0.6D时，压入角大小对应为28°-74°，硬度值更接近真实值，当d=0.375D，压入角为44°时，硬度值为最真实的。在d=0.24D-0.6D外的范围时，硬度值不能从对照表中查出。布氏硬度检测

7、方法布氏硬度标准：GB/T231.1-2002标准规定：实验厚度至少应为压痕深度的8倍（原标准规定是10倍）；两相邻压痕中心距离至少为压痕平均直径的3倍（原标准规定是4倍）K常数的含义及选择K值为试验力F与球铁直径D的平方的比率；进行不是硬度测试时，K值选择的一般规律是：应的材料K值高，软的材料K值低。K值选择的目的是为了使D值能控制在0.24D-0.6D之间。洛氏硬度检测方法31914年，由美国人洛克威尔（S.P.Rockwell和H.M.Rockwell）提出；1919年，1921年两次对硬度计进行改进，奠定了现在洛氏硬度计的雏形。1930年威尔逊（G.H.