硬度計(jì)(Durometer)是測(cè)量物體硬度的儀器,測(cè)量刮板刀片的橡膠或塑料硬度,根據(jù)繁簡(jiǎn)程度可分為簡(jiǎn)單硬度測(cè)量計(jì)和復(fù)雜硬度測(cè)量計(jì)兩種。其原理是用壓頭(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)表示的根據(jù)所測(cè)硬度單位分類(lèi)有:洛氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、邵氏硬度計(jì)、巴氏硬度計(jì)、里氏硬度計(jì)、韋氏硬度計(jì)等。
硬度計(jì)分類(lèi):
一、根據(jù)繁簡(jiǎn)程度:簡(jiǎn)單硬度測(cè)量計(jì)、復(fù)雜硬度測(cè)量計(jì)
二、根據(jù)所測(cè)硬度單位:洛氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)、顯微硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、邵氏硬度計(jì)、巴氏硬度計(jì)、里氏硬度計(jì)、韋氏硬度計(jì)、肖氏硬度計(jì)、布洛維硬度
三、根據(jù)使用方式:便攜式硬度計(jì)、臺(tái)式硬度計(jì)
各硬度計(jì)用途:
洛氏硬度計(jì)用于鑄鐵等工件的洛氏硬度值測(cè)量
維氏硬度計(jì)用于較薄工件的維氏硬度值測(cè)量
布氏硬度計(jì)用于硬度較高的工件布氏硬度值測(cè)量
里氏硬度計(jì)是便攜式硬度計(jì),用于不宜拆卸或較大產(chǎn)品的硬度值測(cè)量
邵氏硬度計(jì)用于橡膠類(lèi)產(chǎn)品邵氏硬度值測(cè)量
韋氏硬度計(jì)用于鋁合金類(lèi)產(chǎn)品韋氏硬度值測(cè)量
巴氏硬度計(jì)用于玻璃鋼類(lèi)產(chǎn)品巴氏硬度值測(cè)量
萬(wàn)能硬度計(jì)用于多種硬度標(biāo)尺下的硬度值測(cè)量
顯微硬度計(jì)是維氏硬度計(jì)的一種,用于很薄的工件的維氏硬度值測(cè)量
肖氏硬度計(jì)用于測(cè)定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值
布洛維硬度計(jì)用于黑色金屬、有色金屬、硬質(zhì)合金、滲碳層和化學(xué)處理層的硬度確定
硬度規(guī)定:HS<100、HB<500、HRC<70、HV<1300 、HRA (80~88)、HRB (85~95)、HRC (20~70)
洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標(biāo)準(zhǔn),稱為標(biāo)尺A、標(biāo)尺B、標(biāo)尺C。
洛氏硬度試驗(yàn)是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗(yàn)之一,三種標(biāo)尺的初始?jí)毫鶠?FONT face=Arial>98.07N(合10kgf),最后根據(jù)壓痕深度計(jì)算硬度值。標(biāo)尺A使用的是金剛石壓頭,然后加壓至588.4N(合60kgf);標(biāo)尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭,然后加壓至980.7N(合100kgf);而標(biāo)尺C使用與標(biāo)尺A相同的金剛石為壓頭,但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標(biāo)尺B適用相對(duì)較軟的材料,而標(biāo)尺C適用較硬的材料。
實(shí)踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的,材料的強(qiáng)度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。
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。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
1.布氏硬度(HB)
以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)
當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示:
HRA:是采用60kg載荷和金剛石壓頭押入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。
HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC:是采用150kg載荷和金剛石壓頭押入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
3 維氏硬度(HV)
以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。
HK=139.54?P/L2。式中:HK-努氏硬度,Mpa;P-荷重,kg;L-凹坑對(duì)角線長(zhǎng)度,mm。我國(guó)和歐洲各國(guó)采用維氏硬度,美國(guó)則采用努普硬度。兆帕(MPa)是顯微硬度的法定計(jì)量單位,而kg/mm2是以前常用的硬度計(jì)算單位。它們之間的換算公式為1kg/mm2=9.80665Mpa。
4.韋氏硬度計(jì)(HW)
原理:HW=20-L/0.01,其中L為壓入試樣的深度,適用于鋁合金硬度的現(xiàn)場(chǎng)快速方便的無(wú)損檢測(cè)和質(zhì)量控制。
測(cè)試迅速,簡(jiǎn)便,一卡即可,硬度值可以直接讀出,符合中國(guó)有色標(biāo)準(zhǔn)YS/T420和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM B647,是標(biāo)準(zhǔn)YS/T420推薦的兩種儀器之一。
硬度計(jì)的種類(lèi)很多,最常用的洛氏、布氏、維氏和顯微硬度測(cè)試法。洛氏硬度測(cè)量法是最常用的硬度試驗(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。表示了洛氏硬度的測(cè)量原理。
布氏硬度測(cè)試法二,布氏硬度的測(cè)量原理選擇一事實(shí)上的載荷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
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)的精確度及靈敏度較差,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),第一個(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。特第一點(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)量精確度。
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。
一 、布氏硬度(HB)
1.測(cè)試用壓頭:直徑為D的鋼球或硬質(zhì)合金球;
2.適用范圍:對(duì)金屬來(lái)講,只適用于測(cè)定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。
3.優(yōu)點(diǎn):測(cè)量誤差小,數(shù)據(jù)穩(wěn)定;
4.缺點(diǎn):壓痕大,不能用于太薄件或成品件。
5、布氏硬度計(jì)HBE-3000外形設(shè)計(jì)上美觀大方,有使用簡(jiǎn)單方便,免計(jì)算查表等特點(diǎn)方便了廣大用戶的使用。布氏硬度試驗(yàn)是所有硬度試驗(yàn)中壓痕最大的一種試驗(yàn)法,它能反映出材料的綜合性能,不受試樣組織顯微偏析及成分不均勻的影響,所以它是一種精度較高的硬度試驗(yàn)法。
布氏硬度計(jì)HBE-3000技術(shù)參數(shù):
總試驗(yàn)力(N):612.5,980,1225
布氏硬度試驗(yàn)(N):1837.5,2450,4900,7350,9800,14700,29400
硬度測(cè)量范圍:8-650HBW(硬質(zhì)合金鋼球)
顯微鏡放大倍率:20X
試件允許最大高度(mm):220
壓頭中心到機(jī)身距離(mm):135
布氏硬度計(jì)電源電壓:AC220V/50HZ
二、洛氏硬度(HR)
1.洛氏硬度的分類(lèi)及適用范圍:根據(jù)壓頭的材料及壓頭所加的負(fù)荷不同,洛氏硬度可分為:HRA、HRB、HRC。HRA 適用于測(cè)量硬質(zhì)合金、表面淬火層或滲碳層;HRB 適用于測(cè)量有色金屬和退火、正火鋼等;HRC 適用于調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼等。
2.洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單、壓痕小、適用范圍廣;
3.洛氏硬度的缺點(diǎn):測(cè)量結(jié)果分散度大。
4、洛氏硬度計(jì)R(D)-150A1是一款手動(dòng)加卸試驗(yàn)力的洛氏硬度計(jì),適用黑色金屬、有色金屬的洛氏硬度測(cè)定。廣泛適用于工廠車(chē)間和計(jì)量部門(mén)。
洛氏硬度計(jì)R(D)-150A1技術(shù)參數(shù):
初試驗(yàn)力(N):98
總試驗(yàn)力(N):588,980,1471
硬度示值讀數(shù)方式:表式
試件允許最大高度(mm):170
壓頭中心到機(jī)身距離(mm):140
硬度測(cè)試范圍:
?。?FONT face="Times New Roman">20-88)HRA
(20-100)HRB
?。?FONT face="Times New Roman">20-70)HRC
三、維氏硬度(HV)
1.測(cè)試用壓頭:金剛石四方角錐體,所加負(fù)荷較小;
2.維氏硬度的優(yōu)點(diǎn):保留了布氏硬度和洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn),既可測(cè)量由極軟到極硬的材料的硬度,又能相互比較。
3.維氏硬度計(jì)HVC-5A1是手動(dòng)型維氏硬度計(jì),而HVC-5D1型是自動(dòng)轉(zhuǎn)塔硬度計(jì)。本機(jī)采用高倍率光學(xué)測(cè)量系統(tǒng),目鏡鼓輪一次讀數(shù)??蓽y(cè)定鋼、有色金屬、IC薄片、薄塑料、金屬薄片、涂層、表面覆層、層壓金屬、熱處理碳化層和淬火硬化層的深度與硬度梯度。
維氏硬度計(jì)HVC-5A1內(nèi)置硬度計(jì)算器,可通過(guò)輸入壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度,直接在LCD屏幕上顯示硬度值。
維氏硬度計(jì)HVC-5A1技術(shù)參數(shù):
顯微硬度標(biāo)尺:HV0.2,HV0.5,HV1.0,HV2.0,HV3.0,HV5.0
顯示:保持時(shí)間,硬度值,試驗(yàn)力
試驗(yàn)力(kgf):0.2 - 0.5 - 1.0 - 2.0 - 3.0 - 5.0
加載控制:自動(dòng)(加載/保持/卸載)
試驗(yàn)力保持時(shí)間(s):1~99
試驗(yàn)力選擇:外置式選力旋鈕,試驗(yàn)力顯示在LCD屏上
物鏡:10×,20×
目鏡放大倍數(shù):10×
總放大倍數(shù)(μm):100×, 200×
測(cè)量范圍(μm):400
分辨率(μm):0.5
測(cè)量范圍:(5-3000)HV
XY試臺(tái)尺寸(mm):100×100
行程范圍(mm):25×25
最小讀數(shù)(mm):0.01
試件最大高度(mm):85
試件最大寬度(mm):120(從壓頭中心線至機(jī)壁距離)
輸出:內(nèi)置式微打(選配)、RS232串行接口
檢索范圍: |
關(guān) 鍵 字: |