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硬度檢測、硬度測試、硬度試驗方法

硬度檢測的意義:

----硬度通常被理解為:材料在抵抗另一不發(fā)生變形物體壓入的能力。他不僅決定于所檢測材料本身的宏觀與微觀條件(比如宏觀的變形程度,冷熱加工條件;微觀的金屬晶體點陣類型、晶格常數(shù)以及原子間的結(jié)合力等),而且也決定于測試的特征和條件。對于被檢測的材料而言,硬度代表著在標準壓頭和額定力作用下所反映出的材料彈性、塑性、塑性形變強化率、強度、韌性、以及抗摩擦性能等一系列不同物理量的綜合性能指標。另外硬度試驗方法的不同,硬度值的物理含義也不相同。例如布氏試驗是比較不同材料單位面積上所承受的抗力的大小,而洛氏硬度試驗只是在使用同一標尺的情況下以數(shù)值的大小來比較硬度值的高低。
硬度測試的特點:

----硬度測試是檢測材料性能的重要指標之一,也是最快速最經(jīng)濟的試驗方法之一。之所以能成為力學(xué)性能試驗的常用方法, 是因為硬度測試能反映出材料在化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和處理工藝上的差異。常被作為監(jiān)督手段應(yīng)用于各行各業(yè)。例如在鋼鐵材料中,當馬氏體形成時,由于溶入過飽和的碳原子而增大了晶格畸變,增加了錯位密度,從而顯著降低了塑性變形能力,這就是馬氏體高硬度的原因。顯然含碳量越高這種畸變程度就越大,則硬度也越高,不同含碳量的鋼在淬火后,硬度值與馬氏體量及其含碳量間在很大范圍內(nèi)有很好的對應(yīng)關(guān)系,淬火鋼回火后的硬度取決于回火溫度及保溫時間。回火溫度越高,保溫時間越長,硬度越低。因此可以利用硬度試驗來研究鋼的相變和作為檢測鋼鐵熱處理效應(yīng)的手段。
幾種常用硬度測試方法簡單介紹:

---1、維氏硬度法:維氏硬度試驗是在洛氏和布氏試驗的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來,又分出顯微維氏硬度法,工作原理為將兩相對面夾角為136°(兩相對棱夾角為148°6’42’’)的金剛石正四棱錐壓頭,在一定的試驗力作用下壓入試樣表面,保持一定的時間后,卸除試驗力,測量壓痕對角線長度,以試驗力除以壓痕錐形表面積所得的商表示維氏硬度值。其最大特點是試驗力小,能對其它硬度試驗法不能測定的細小試樣進行硬度測定;由于試驗力小、壓痕小,對試樣基本無損壞,使其在高新材料的今天得到了更為廣泛的發(fā)展。

---2、 努氏硬度法:原理基本與維氏硬度法相同,區(qū)別在于選用的壓頭不同(努氏壓頭為對角7:1的菱形壓頭)。適合于高硬度材料,如陶瓷等。

---3、 洛氏硬度法:洛氏硬度檢測操作簡單、方便、快捷,壓痕不需要目鏡來測量,所以工作效率較高。加之檢測力較小,檢測壓痕比布氏壓痕小很多,對被檢測試樣件表面無明顯損壞。且檢測標尺較多,幾乎涵蓋了各種材料的硬度檢測,所以被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。

---4、 布氏硬度法:工作原理可以簡單理解為,在規(guī)定試驗力下,將一定直徑的球壓頭(一般為硬質(zhì)合金材料),壓入試樣表面并保持一定時間,然后卸載試驗力,根據(jù)壓痕直徑計算壓痕凹印面積,得出布氏硬度值(試驗力除以壓痕球形表面積)。由于壓痕較大,硬度值受試樣組織顯微偏析及成分分布不均影響較小,重復(fù)性好,更能反映材料的整體客觀硬度。一般被應(yīng)用于原材料、鑄鐵、鋼材、有色金屬及軟合金等材料的硬度測定,此外還可以用于硬質(zhì)的塑料、電木等某些非金屬材料硬度的測定.詳細請參考布氏硬度計簡單介紹。

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