硬度测试材料

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1、材料硬度测量的方法一、材料硬度定义材料局部抵抗锁物压入其表面的能力称为硬度。锁度是衡量金属材料软锁程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、犁性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。二、硬度的测量方法2.1硬度测量方法的分类硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法(如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等)、划痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硕度)及显微硬度、高温硬度等多种方法。2.2

2、硬度测量方法2.2.1布氏硬度1＞定义布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测最被测表面压痕肓径。布氏硬度值是载荷除以斥痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为lOnrni)的淬哽钢球压入材料表而，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕而积Z比值，即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。2、计算公式：HBS(HBW)=—=2：A7rD(D-yjD2-d2)D■钢

3、球或映质合金球直径；F■压入式样表面的试验力；小测最试样表血的压痕肓径。A-压痕面积。3、测量方法：用台式硕度计测量布氏硬度时，硬度计的压头是钢球压头，在一定的压力下压入被测表而而得到一个圆形压痕，再用读数显微镜测量圆形压痕的肓径，然后在布氏硬度表中查找相应的硕度值，即被测试样的硕度值。布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示(HBSHBW)(参照GB/T231-1984),布氏硬度试验条件的选择如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，布氏硬度试验也耍遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直

4、径D的选择。这种选择不是任意的,而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球总径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头,3000kg试验力。这-•条件最能体现布氏硬度的特点。但是由于试样材质不同，硬度不同，试样大小，薄厚也不同，一种试验力，-种压头自然不能满足要求。在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循的规则有2个。规则一，要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。即F/D2=F1/D12=F2/D22=K布氏硬度压痕相似原理这个规

5、则來源于和似律。根据相似律，在图中不同直径的球压头DI、D2在不同的试验力Fl、F2作用下压入试样表面，压痕直径dl、d2是不同的，但是只要压入角1、2相同，压痕就具有相似性。这吋试验力和压头球总径的平方之比就是一个常数。在这种条件下，采用不同的试验力和不同直径的球压头，在同一试样上测得的硬度值是相同的,在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。试验力与压头球自径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为F/D2,在采用牛顿力的新标准中表示为0.102F/D2。规则二，试验后要使压痕直径处于以下范围

6、：0.24DvdV0.6D否则试验结果是无效的，应选择合适的试验力重新试验。人们的人量试验表明，当压头直径在0.24D〜0.6DZ间吋，测得的硬度值•试验力大小无关。布氏硕度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级別。布氏硬度试验可选择的压头直径为10mm.5mm、2.5mm、1mm共4种。布氏硬度试验可选择的0.102F/D2值为30、15、10、5、2.5、1共6禾中。标准GB/T231.1-2002中规定的试验条件如下表所示。硬度符号球直径D/mm试验力-压头球直径平方的比率

7、H102F/D2试验力F/NHBW10/3000103029420HBW10/1500101514710HBW10/100010109807KBW10/5001054903KBW10/250102.52452KBW10/100101980.7HBW5/7505307355HB肖5/2505102452HBW5/125551226HBW5/62.552.5612.9HBW5/2551245.2HBW2.5/187.52.5301839HBW2.5/62.52.510612.9HBW2.5/31.2

8、52.55306.5HBW2.5/15.6252.52.5153.2HBW2.5/6.252.5161.29HBW1/30130294.2HBW1/1011098.07HBW1/51549.03HBW1/2.512.524.52HBW1/1119.807标准GB/T231.1-2002中规定试验力和压头直径平方Z比(0.102F/D2)应按材料的种类和硬度范围來选择，如F表所示材料布氏硬度HRW试验力-压头球直径平方的比率0.102F/D2钢、標合金、钛合金30铸铁<140>1401030洞及洞