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硬度测试-硬度检测-硬度试验方法


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硬度检测浅谈
1,硬度检测的意义:

----硬度通常被理解为:材料在抵抗另一不发生变形物体压入的能力. 他不仅决定于所检测材料本身的宏观与微观条件 (比如宏观的变形程 度,冷热加工条件;微观的金属晶体点阵类型,晶格常数以及原子间 的结合力等),而且也决定于测试的特征和条件.对于被检测的材料 而言,硬度代表着在标准压头和额定力作用下所反映出的材料弹性, 塑性,塑性形变强化率,强度,韧性,以及抗摩擦性能等一系列不同 物理量的综合性能指标.另外硬度试验方法的不同,硬度值的物理含 义也不相同. 例如布氏试验是比较不同材料单位面积上所承受的抗力 的大小, 而洛氏硬度试验只是在使用同一标尺的情况下以数值的大小 来比较硬度值的高低. 2,硬度测试的特点:

----硬度测试是检测材料性能的重要指标之一,也是最快速最经济的 试验方法之一.之所以能成为力学性能试验的常用方法, 是因为硬 度测试能反映出材料在化学成分,组织结构和处理工艺上的差异.常 被作为监督手段应用于各行各业.例如在钢铁材料中,当马氏体形成 时,由于溶入过饱和的碳原子而增大了晶格畸变,增加了错位密度, 从而显著降低了塑性变形能力,这就是马氏体高硬度的原因.显然含 碳量越高这种畸变程度就越大,则硬度也越高,不同含碳量的钢在淬

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火后, 硬度值与马氏体量及其含碳量间在很大范围内有很好的对应关 系, 淬火钢回火后的硬度取决于回火温度及保温时间. 回火温度越高, 保温时间越长,硬度越低.因此可以利用硬度试验来研究钢的相变和 作为检测钢铁热处理效应的手段. 3,几种常用硬度测试方法简单介绍:

---1,维氏硬度法:维氏硬度试验是在洛氏和布氏试验的基础上发展 演变而来,又分出显微维氏硬度法,工作原理为将两相对面夹角为 136°(两相对棱夹角为 148°6'42'')的金刚石正四棱锥压头,在一定 的试验力作用下压入试样表面,保持一定的时间后,卸除试验力,测 量压痕对角线长度, 以试验力除以压痕锥形表面积所得的商表示维氏 硬度值.其最大特点是试验力小,能对其它硬度试验法不能测定的细 小试样进行硬度测定;由于试验力小,压痕小,对试样基本无损坏, 使其在高新材料的今天得到了更为广泛的发展.

---2,努氏硬度法:原理基本与维氏硬度法相同,区别在于选用的压 头不同(努氏压头为对角 7:1 的菱形压头).适合于高硬度材料, 如陶瓷等.

---3,洛氏硬度法:洛氏硬度检测操作简单,方便,快捷,压痕不需 要目镜来测量,所以工作效率较高.加之检测力较小,检测压痕比布 氏压痕小很多,对被检测试样件表面无明显损坏.且检测标尺较多,

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几乎涵盖了各种材料的硬度检测,所以被广泛应用于各行各业.

---4, 布氏硬度法:工作原理可以简单理解为,在规定试验力下,将 一定直径的球压头(一般为硬质合金材料),压入试样表面并保持一 定时间,然后卸载试验力,根据压痕直径计算压痕凹印面积,得出布 氏硬度值(试验力除以压痕球形表面积).由于压痕较大,硬度值受 试样组织显微偏析及成分分布不均影响较小,重复性好,更能反映材 料的整体客观硬度.一般被应用于原材料,铸铁,钢材,有色金属及 软合金等材料的硬度测定,此外还可以用于硬质的塑料,电木等某些 非金属材料硬度的测定.

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