硬度計(jì)
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力,它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好。硬度測(cè)量zui早起源于18世紀(jì)20年代,由雷奧姆爾提出并被應(yīng)用到金屬硬度檢測(cè)。用于測(cè)定材料硬度值的試驗(yàn)機(jī)器稱為硬度計(jì)。
硬度計(jì)的分類(lèi):
按原理可以分為:里氏硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、邵氏硬度計(jì)、肖氏硬度計(jì)、巴氏硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)、摩氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)等。
按測(cè)量對(duì)象分為:水果硬度計(jì)、水泥硬度計(jì)等。
硬度計(jì)的種類(lèi)很多,zui常用的洛氏、布氏、維氏和顯微硬度測(cè)試法。
洛氏硬度測(cè)量法是zui常用的硬度試驗(yàn)方法之一。它是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預(yù)載荷和主載荷)作用下,壓入材料的塑性變形濃度來(lái)表示的。通常壓入材料的深度越大,材料越軟;壓入的濃度越小,材料越硬。布氏硬度的測(cè)量原理選擇一個(gè)載荷P,把直徑為D的淬火鋼球壓入試件表面并保持一定時(shí)間,然后卸去載荷,測(cè)量鋼球在試樣表面壓出的壓痕直徑d,計(jì)算出壓痕面積,算出載荷P與壓痕面積的比值,這個(gè)比值所表示的硬度就是布氏硬度,用符號(hào)HB表示。顯微硬度計(jì)主要用于測(cè)量微小、脆硬件的測(cè)試,通過(guò)選用各種附件或者升級(jí)各種結(jié)構(gòu)可廣泛的用于各種金屬(黑色金屬、有色金屬、鑄件、合金材料等)、金屬組織、金屬表面加工層、電鍍層、硬化層(氧化、各種滲層、涂鍍層)、熱處理試件、碳化試件、淬火試件、相夾雜點(diǎn)的微小部分,玻璃、瑪瑙、人造寶石、陶瓷等脆硬非金屬材料的測(cè)試,在細(xì)微部分進(jìn)行密定位的多點(diǎn)測(cè)量,壓痕的深層測(cè)試與分析,滲鍍層測(cè)試與分析,硬度梯度的測(cè)試,金相組織結(jié)構(gòu)的觀察與研究,涂鍍層厚度的測(cè)量與分析等。是實(shí)驗(yàn)室質(zhì)檢部門(mén)、計(jì)量院所質(zhì)量控制、材料研究的*檢測(cè)儀器。
除了各種硬度計(jì)使用時(shí)特殊注意事項(xiàng)外,還有一些共同的應(yīng)注意的問(wèn)題,現(xiàn)列舉如下:
1、硬度計(jì)本身會(huì)產(chǎn)生兩種誤差:一是其零件的變形、移動(dòng)造成的誤差;二是硬度參數(shù)超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)所造成的誤差。對(duì)第二種誤差,在測(cè)量前需用標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)洛氏硬度計(jì)校正結(jié)果,差值在±1之內(nèi)合格。差值在±2之內(nèi)的穩(wěn)定數(shù)值,可以給出修正值。差值在±2范圍之外時(shí)則必需對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行校正維修或換其他硬度測(cè)試法測(cè)定。洛氏硬度各標(biāo)度有一事實(shí)上的適用范圍,要根據(jù)規(guī)定正確選用。例如,硬度高于HRB100時(shí),應(yīng)采用HRC標(biāo)度進(jìn)行測(cè)試;硬度低于HRC20時(shí)應(yīng)用HRB標(biāo)度進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)槌銎湟?guī)定的測(cè)試范圍時(shí),硬度計(jì)的度及靈敏度較差,硬度值不準(zhǔn)確,不宜使用。其他硬度測(cè)試法也都規(guī)定有相應(yīng)的校正標(biāo)準(zhǔn)。校準(zhǔn)硬度計(jì)用的標(biāo)準(zhǔn)塊不能兩面使用,因標(biāo)準(zhǔn)面與背面硬度不一定一致。一般規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)塊自標(biāo)定日起一年內(nèi)有效。
2、在更換壓頭或砧座時(shí),注意接觸部位要擦干凈。換好后,要用一定硬度的鋼樣測(cè)試幾次,直到連續(xù)兩次所得硬度值相同為止。目的是使壓頭或砧座與試驗(yàn)機(jī)接觸部分壓緊,接觸良好,以免影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3、硬度計(jì)調(diào)整后,開(kāi)始測(cè)量硬度時(shí),*個(gè)測(cè)試點(diǎn)不用。因怕試樣與砧座接觸不好,測(cè)得的值不準(zhǔn)確。特*點(diǎn)測(cè)試完,硬度計(jì)處于正常運(yùn)行機(jī)制狀態(tài)后再對(duì)試樣進(jìn)行正式測(cè)試,記錄測(cè)得的硬度值。
4、在試件允許的情況下,一般選不同部位至少測(cè)試三個(gè)硬度值,取平均值,取平均值作為試件的硬度值。
5、對(duì)形狀復(fù)雜的試件要采用相應(yīng)形狀的墊塊,固定后方可測(cè)試。對(duì)圓試件一般要放在V形槽中測(cè)試。
6、加載前要檢查加載手柄是否放在卸載位,加載時(shí)動(dòng)作要輕穩(wěn),不要用力太猛。加載完畢加載手柄應(yīng)放在卸載位置,以免儀器長(zhǎng)期處于負(fù)荷狀態(tài),發(fā)生塑性變形,影響測(cè)量度。
維氏、洛氏硬度硬度:是材料抵抗局部塑性變形的能力,現(xiàn)在多用壓入法測(cè)定。
注:各硬度值相互之間不能直接比較,只能通過(guò)硬度對(duì)照表?yè)Q算。