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硬度试验方法的选择及硬度计的选择

更新时间:2013-05-27      点击次数:7011

从硬度检测方法分类中可以看到常用的硬度检测方法就有好多种,诸如:洛氏硬度计布氏硬度计维氏硬度计里氏硬度计韦氏硬度计巴氏硬度计等等,究竟使用哪种硬度计,使用哪种检测方法,经常困扰使用人员。这些方法不仅在原理上有区别,而且在同一种检测方法中还有不同的试验力、不同的压头、不同的饱和时间和标尺。如何根据代测材料的种类、工艺状态、几何尺寸、和检测要求等特点来选择一种合适的硬度检测方法和检测条件,是进行硬度检测按要考虑的。上海皆准仪器设备有限公司从事硬度计行业多年,为客户提供完善专业的产品技术咨询,选型及售后服务。

硬度检测方法的选择一般遵循以下原则:

一、根据材料的工艺特点及工艺状态,对其硬度的高低估计来选用检测方法。当不能做出大致估计的时候,应该按较高的硬度来选择,如洛氏硬度HRC标尺,或者维氏硬度HV(同样的洛氏硬度也应遵循硬度标尺由高至低的原则,对不明硬度的材料可先选用HRA标尺)进而通过测量值判断具体选用哪个标尺或检测方法。

二、在选定一种检测方法后,如试样的硬度范围、厚度、大小等允许,应选用较大的试验力进行检测,有利于减小检测结果的相对误差。(选择标尺后应注意测砧效应的产生,如被测工件背面有压痕产生,测量结果不准确,应该更换标尺)如在布氏硬度检测中,在检测条件允许的条件下,应选用Φ10mm硬质合金压头,29.421KN3000kg)试验力。实际检测中,如碳素工具钢、合金工具钢等,对退火后的硬度要求不仅仅是布氏硬度值不大于多少(或范围多少),还要求压痕直径不小于多少或者范围多大。实际上就是对检测条件提出了限制和要求。如碳素工具钢T8A要求HBW不大于187,同时压痕要求直径不小于4.4mm;合金工具钢CrWMn 要求HBW值在255~207之间,压痕直径要求在3.8~4.2mm之间。为满足这一要求就必须选用Φ10mm的钢球和3000KG的检测力。

三、根据材料厚薄及处理工艺,如对较薄的试样或有覆层的试样,或经强化处理后硬化层(渗碳层、渗氮层、高频淬火等)深度不同的试样测定硬度时,必须根据试样厚薄、覆层或强化层层深(厚)、材料硬度。选择相适应检测方法和检测力大小。一般情况下对薄小工件及表面覆层、硬化层的试样多选用小负荷维氏硬度计或者表面洛氏硬度计、努普硬度检测方法。

四、在试验和材料研究中,如将试验数据与查得文献资料中硬度值进行对比,应尽可能选用与文献资料中同样的检测方法、检测标尺,避免因换算引起的误差。(硬度值换算为非线性基本上都是经验积累出来的结果)。

五、对于HBW450的金属材料,包括正火、退火、调质钢,各种铸铁以及多种有色金属及其合金(包括、镁、铜、锌、锡、铅等)采用布氏硬度检测方法比较合理。因布氏法有多种检测力和压头选择,压痕直径大,能测出较大范围内金属各组成部分的综合性能,而不受个别相或局部组织的影响,数据较准较稳定,复现性好。

用洛氏硬度检测法测得的金属材料硬度值与布氏和维氏法的结果比较,精度较低,这是因为洛氏法是以测量压痕深度间接反应硬度值的高低,检测点很小,且每一洛氏单位仅为0.002mm深,易于出现误差。但洛氏法方便、迅速,特别适用于钢铁材料的热处理工艺过程和zui终产品检测。

对于大型铸件和已组装成整机上的制件,则多用肖氏、里氏和锤击布氏硬度检测方法。

六、在一些特殊情况下,则可分别选用划痕、锉刀检测(这两种检测方法精度较低需要使用人员有相应的检测经验)和努普、显微硬度、超声波硬度检测方法。

七、在同一系统实验与研究工作中,用同一材料,由于处理工艺不同,其硬度差异较大,这时一般不宜变换检测方法,为求得统一的标尺比较,可选用维氏硬度检测方法,因为维氏法可以从很低的硬度值至很高的硬度值,这样能获得便于计较又不许换算的理想结果。

八、根据零件尺寸、数量、测试精度要求及热处理工艺的不同,应正确选择相应的硬度检测方法。

九、根据图纸要求选择硬度计。如HRC 可选择洛氏硬度计(手动洛氏、电动洛氏、数显洛氏)HV可选择显微维氏硬度计,小负荷维氏硬度计、(普通维氏硬度计、自动转塔维氏硬度计、  数显维氏硬度计、带图像分析系统维氏硬度计)

十、针对异形件可选用便携式硬度计(洛氏、布氏、布洛、里氏、超声硬度计

十一、针对材料如铝合金可选用韦氏硬度计、巴氏硬度计。环氧树脂材料科选用巴氏硬度计。

 

 

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