金属硬度检测的试验方法

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1、摘　要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

2、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。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。关键词：硬度；物理量；试验方法；力学性能Abstract第1章引言41.1金属材料硬度的定义41.2硬度试验的作用和特点41.3常用硬度试验方法的分类5第二章金属材料硬度的检测方法72.1洛氏硬度检测方法72.1.1原理72.1.2符号和

3、计算公式72.1.3检测过程及其示意图82.1.4洛氏硬度标尺及技术参数82.1.5标尺的应用原则112.1.6应用范围及其特点112.1.7检测及注意事项122.2布氏硬度检测方法162.2.1原理162.2.2计算公式162.2.3相似原理及其应用172.2.4K值于K常数的选用182.2.5应用范围及其优缺点192.2.6检测方法和技术条件192.3维氏硬度检测方法222.3.1原理222.3.2范围、符号和说明222.3.3计算公式232.3.4相似原理242.3.5应用及其特点242.3.6检测方法和注意事项252.3.7试样最小厚度于检测力间关系26第三章方法选用和硬度要求283.

4、1硬度检测方法的选用28第四章金属硬度检测技术现状及其展望324.1硬度计发展现状324.2现代硬度计量测试的发展趋势334.3现代硬度计的展望33附录A　部分发达国家有关硬度试验方法标准号（不是全部）35第1章引言1.1金属材料硬度的定义硬度是金属材料力学性能中最常见的一个性能指标。硬度检测又是最迅速最经济的一种试验方法。但是对于金属材料的硬度，至今国内外还没有一个包括所有试验方法在内的统一而明确的定义。一般来说，金属的硬度常被人认为是：材料堆压入塑性变形、划痕、磨损或切削等的抗力。对压入法来讲，也被认为是：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。之所以存在上述两种说法，是

5、因为“硬度”本身不是一个简单物理常数。它是一个不仅决定于所研究材料本身的宏观与微观条件（如宏观的变形程度，冷热加工条件，微观的金属晶体点阵类型、晶格常数和原子间的结合力等），而且也决定于测试的特征和条件量。可以这样说对于被检测的材料而言，硬度是代表这在一定的压头合力的作用下所反映出的弹性、塑性、塑性形变强化率、强度、韧性以及抗摩擦性能等一些列不同物理量的综合性能指标。而实质上在这一比较中，还包括了两种材料的不同弹性、塑性变形能力和形变强化率等因素在内。因此，用更准确的定义去更科学的反映出硬度的客观实质，还有待于人们从试验中和对金属宏观和微观结构的深入研究中去获得。尽管如此，在不同试验方法的基础

6、上，正确运用试验原理和试验条件，得出的试验结果对于各行各业正确使用金属材料，监视工艺的正确性，判定产品品质以及在科学实验中均有重大的实际意义。1.2硬度试验的作用和特点在研究金属焊接结构时，可利用硬度试验法确定焊缝产生淬硬倾向以及热影响区范围。利用表面洛氏和轻负荷维氏硬度等试验法可测定表面热处理强化效果及硬度提督，表面强化层或渗层的深度。显微硬度试验法是金相分析方法的补充，除开用作测量显微组织中粗的硬度外，还有广泛的其他用途。又如，材料在高温或低温下使用，可以通过高温或低温硬度的测定来判断其适用性。总之，硬度试验方法的应用是非常广泛的。硬度试验方法的特点是经检测后的制件不被损坏，留在制件表面上

7、的痕迹很小，在大多数情况下对制件适用无影响，可视为无损检验。对于重要的产品可以逐个进行检查，如一些热处理后的模具、工具、工艺文件上都仅要求作硬度检测。硬度检测设备简单，易于掌握。不仅可以在固定的仪器上进行，而且还有便携式的小型硬度计，在生产线或特大件上进行检测。硬度检测有很高的工作效率，如洛氏硬度测定在同类的零件上一小时可测得120个以上数据。自动洛氏测定，每小时可达1000次。在我国机械制造工业