专业实验实验报告

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1、贵贵州师范大学学生实验报告2016——2017学年度第二学期材料与建筑工程　学院　　三　年级　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　专业料科学与工程班级2014级料科学与工程课程名称专业实验姓名文双贵学号146216010002成绩贵州师范大学学生实验报告实验一：硬度测试一、实验目的1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。2、学会正确使用硬度计。3、了解维氏硬度的实验步骤及方法。二、实验原理硬度是指材料对另一较硬物体压入表面的抗力，是重要的机械性能之一。它是给初级金属材料软硬程度的数量概念，硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，

2、材料产生塑性变形就越困难，硬度实验方法简单，操作方便，出结果快，又无损于零件，因此被广泛应用。测定金属硬度的方法很多，有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。布氏硬度试验主要用于黑色、有色金属原材料检验，也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。洛氏硬度试验主要用于金属材料热处理后产品性能检验。维氏硬度试验主要用于薄板材或金属表层的硬度测定以及较精确的硬度测定。我们这个实验用的是维氏硬度，维氏硬度计的原理：采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。HV=常数×试验力/压痕表面积≈0.1891F／d

3、1.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实用中是根据对角线长度d通过查表得到维氏硬度值。　　国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm。三、主要实验仪器及主要结构实验仪器：维氏硬度计主要结构：金属试样四、实验步骤1.试样的准备：试件表面应平滑，试样面必须光洁。2.试台的选择：能保证试件平稳地置放其上，并使表面与压头垂直。3.试验力的选择：根据试件的厚度、预计硬度及硬化层的深度来选择试验力。4.开机后的设置如与你的实验条件不符，请按[OK]键进入选择菜单设置所需实验条件，按

4、[OK]键和上下方向键选择所需设置，确认按[OK]键，设置完成返回主页面按[START]即可。5.将被测物品放置工作台，转动防护罩，根据需要选择低倍物镜处于被测物品位置，眼睛接近电脑屏幕观察，转动升降手轮调节上下，直至测试物品表面成像清晰，聚焦过程结束。6.将防护罩逆时针转动，使压头处于被测物品位置，按[START]键开始加荷，同时屏幕下方滚动条开始填充，直到仪器发出嘟的声音，表示加/卸荷结束。7.将防护罩顺时针转动，使物镜处于测试物品位置，从目镜观察压痕成像，调节升降手轮，直至压痕成像清晰为止。8.使用软件处理得到的图像，使之测出试样压痕的D1与D2值，转化为洛氏硬度的值，并保存数据与图像。

5、五、实验结果与分析1、实验结果图1显微硬度的测量压痕（400×）表145钢显微硬度测量结果硬度测试报告材料:45钢试验力(Force):200(gf)保持时间(Duration):15(s)序号(Number)压痕对角线μm(DiagonalLength)HVHRCD1D2242.8542.85195.62102、分析与讨论1、对所测试的实验结果进行分析，即为什么会有这样的结果。维氏硬度的压头是将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器压材料表面，保持规定时间后，用测量压痕对角线长度，而D1与D2值相等测出的维氏硬度值较准确。若试样表面不光滑或则有倾斜，会使D1与D2值差别较大，会使其硬度值不

6、准确。而该试样的维氏硬度与洛氏硬度值都比较小，说明该试样的硬度值较小。试样的压痕越小，则硬度值越高。而试样加工制备时，因加工而使试样表面塑性变形会使试样产生加工硬化，因此要减少表面的变形层。在同一试样中，选择不同的载荷所测的硬度值也不同，一般载荷越小，所得的值波动性越大。对于同一试样，所选择的载荷最好相等，以减少载荷变化对硬度的影响。加载速度过快，会使压痕增大，使硬度降低。该压痕的D1与D2值大小相等，这是由于试样表面光滑，而且放置的位置没有倾斜而且该压头是夹角为136°的方锥形金刚石所以D1与D2的值才相等。2、影响硬度测试因素的相关问题为了提高硬度测试的精度，使硬度值能真实反映材料的性能，

7、随着抛光时间的延长，ＨＢ硬度值呈非线性的变化，而表面粗糙度对硬度的影响是随着表面粗糙度值的减小硬度值降低，表面粗糙度对铸铁件的布氏硬度有较大影响，表面粗糙度大的硬度值高，而对洛氏硬度值无明显影响：在显微硬度测试中，在压痕对角线长度小于40um、表面粗糙度大于0.125um的条件下，由于受到光学分辨率的影响而使硬度测量不准确。所以在测量试样硬度时，必须对被测表面进行适当的处理，已保证获得准确的测量值