① 比較材料的硬度可以用什麼方法
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。固體對外界物體入侵的局部抵抗能力,是比較各種材料軟硬的指標。由於規定了慶彎不同的測試方法,所以有不同的硬度標准。各種硬度標準的力學含義不同,相互不能直接換算,但可通過試驗加以對比。
硬度分為:①劃痕硬度。主悔滲要用於比較不同礦物的軟硬程度,方法是選一根一端硬一端軟的棒,將被測材料沿棒劃過,根據出現劃痕的位置確定被測材料的軟硬。定性地說,硬物體劃出的劃痕長,軟物體劃出的劃痕短。②壓入硬度。主要用於金屬材料,方法是用一定的載荷將規定的壓頭壓入被測材料,以材料表面局部塑性變形的大小比較被測材料的軟硬。由於壓頭、載荷以及載荷持續時間的不同,壓入硬度有多種,主要是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等幾種。③回跳硬度。主要用於金屬材料,方法是使一特製的小錘從一定高度自由下落沖擊被測材料的試樣,並以試樣在沖擊過程中碧差脊儲存(繼而釋放)應變能的多少(通過小錘的回跳高度測定)確定材料的硬度。
② 維氏硬度的測試方法是什麼
以49.03~980.7N的負荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規定時間後,用測量壓痕對角線長度,再按公式來計算硬度的大小。
它適用於較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度,它適用於較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度,試驗負荷<1.961N,適用於金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
樣品要求
雖然維氏硬度既可以測量較軟的材料,又可以測量較硬的材料,但它對試樣同樣有著自己的要求。只有選擇合適的試樣,才能避免由此帶來的誤差,得到准確的維氏硬度值。
維氏硬度測試樣品的要求大致如下:
1、維氏硬度試樣表面應光滑平整,不能有氧化皮及雜物,不能有油污。一般的,維氏硬度試樣表面粗糙度參數Ra不大於0.40μm,小負荷維氏硬度試樣不大於0.20μm,顯微維氏硬度試樣不大於0.10μm。(μm是表面粗糙度參數Ra的單位。)
2、維氏硬度試樣制備過程中,應盡量減少過熱或者冷作硬化等因素對表面硬度的影響。
3、此外,對於小截面或者外形不規則的試樣,如球形、錐形,需要對試樣進行鑲嵌或者使用專用平台。
③ 常用的測量硬度的方法有幾種應用范圍是什麼
方法:塑料洛氏、邵氏、金屬洛氏、金屬布氏、金屬維氏、顯微維氏等。
具體操作:1、塑料洛氏:在規定的加荷時間內,在受試材料上面的鋼球上施加一個恆定的初 負荷,隨後施加主負荷,然後在恢復到相同的初負荷。 測量結果是由鋼球壓入材料的總深度,減去卸去主負荷後規定時間內的彈性恢復以及初負荷引起的壓入深度。洛氏硬度標尺每一分度表示壓頭垂直移動0.002mm,具體公式:HR=130-e/0.002 HR— 洛氏硬度值 e-主負荷卸除後的壓入深度
2、邵氏:使用邵氏A型硬度機測試,測試時需注意按照標准,測試環境須在標准狀態下(23±2℃,50±5% R.H) 進行,且測試前試片須在標准狀態下放置40小時以上。測試時,將試片置於硬度試驗機平台上。調整使壓針頭與試樣表面的距離至25.4±2.5mm,然後,施加合適力度(不沖擊被測物)使壓針頭壓在試樣上。待完全壓下,與測試物接觸1秒內,立即讀取刻度值到整數字並記錄其結果。
3、金屬洛氏:測試原理將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)分兩個步驟壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除主試驗力,測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h,根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行,因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10~35℃的室溫進行。試樣應平穩地放置在剛性支承物上,並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸,在無沖擊和振動的情況下施加試驗力,初試驗力保持不應超過3秒。將測在不小於1s且不大於8s的時間內,從初試驗力增加到總試驗力,並保持4s±2s,然後卸除主試驗力,保持初試驗力,經過短暫穩定後,進行讀數。為了讀書准確,在試驗過程中,硬度計應避免受到任何沖擊和震動。
4、金屬布氏:測試原理對一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕的直徑。布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。壓痕被看作是具有一定半徑的球形,其半徑是壓頭槌直徑的二分之一。
5、金屬維氏:測試原理將頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面,保持規定時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕對角線長。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商,壓痕被視為具有正方形基面並與壓頭角度相同的理想形狀。
6、顯微維氏:試驗一般在10~35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗,試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸,垂直於試驗面施加試驗力,加力過程中不應有沖擊和震動,直至將試驗力施加至規定值。保持試驗力的時間為10~15秒。對特殊材料,試驗力保持時間可以延長,但誤差應在±2秒。
金屬洛氏法:
1、洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行,因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗規定在10~35℃的室溫進行。
2、試樣應平穩地放置在剛性支承物上,並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸,在無沖擊和振動的情況下施加試驗力,初試驗力保持不應超過3秒。
3、將測在不小於1s且不大於8s的時間內,從初試驗力增加到總試驗力,並保持4s±2s,然後卸除主試驗力,保持初試驗力,經過短暫穩定後,進行讀數。為了讀數准確,在試驗過程中,硬度計應避免受到任何沖擊和震動。
硬度測試實驗的注意事項:
1、試樣(被測工件)表面應平坦光潔(粗糙度Ra不大於1.6um),無污物等。
2、對於特殊類試樣如與壓頭粘結的活性金屬材料,可以適當塗些油料(如煤油)。
3、試樣的製取應注意因外界因素引起表面組織變化,從而對硬度值構成影響。如製取試樣時因過熱引起的燒傷等。
4、試樣或者被測層的厚度應負荷標准。如採用金剛石錐壓頭厚度不小於壓痕殘余深(壓頭壓入深度)的10倍;球壓頭不小於壓痕殘余深度的15倍。
5、對於凹面或者凸面試樣應該進行必要的硬度值修正。
⑤ 常用的測量硬度的方法有幾種其應用范圍如何
金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。
壓入法(布氏、洛氏、維氏)測量硬度,硬度值表示材料表面抵抗另一物體壓入時所引起的塑性變形的能力。
回跳法(肖氏、里氏)測量硬度,硬度值代表金屬彈性變形功能的大小。
刻劃法測量硬度,硬度值表示金屬抵抗表面局部破裂的能力。
1. HRA:(洛氏A)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質的硬度測試。
2. HK:(Knoop 努氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
3. HRC:(Rockwell C洛氏)用於量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。
4. HRB:(Rockwell B洛氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
6. HB5:(Brinell 布氏5)用於量測鋁、軟質鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。
7. HB30:(Brinell 布氏30)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
8. HV:(Vickers維氏)適用於量測各類材料。
9. R:(Tensile mole拉伸模數 N/mm2)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。
⑥ 三種鑒定材料的硬度方法是什麼
硬度是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。
按照測量方法的不同,可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等,方法分別如下:
1、布氏硬度HB:
布氏硬余蠢明度是用一定的負荷,把一定硬度的淬硬鋼球壓入材料表面,然後用所加的負荷除以材料上球印的表面積,所得結果就是布氏豎告硬度值。
2、洛氏硬度HR :
洛氏硬度是用120度圓錐形金剛石壓入器或直徑為1、59毫米的淬硬鋼球作為壓頭,在一定的負荷的作用下壓入材料的表面上,用壓入的深度來計算材料硬度的大小。洛氏硬度沒有單位。
3、維氏硬度HV和顯微硬度
測定維氏硬度的原理基本與布氏硬度相同,區別在於壓頭採用檔配錐面夾角為136度的金剛石正四棱錐體。
維氏法所用載荷較小。壓痕淺,適用於測量零件薄的表面硬化層、金屬鍍層及薄片金屬的硬度,這是布氏和洛氏所不及的。
⑦ 測試岩石硬度的方法有哪些
用摩氏硬度計檢驗石頭硬度。也有莫氏布氏硬度測量儀器,下面是幾種石頭摩氏硬度分為十級,滑石、石膏 、方解石 、螢石 、磷灰石、正長石 、石英、黃玉、剛玉 、金剛石 。
硬度是寶石、玉石的重要的物理性質,它與寶石和玉石的質地、光澤和加工方法有關。所以檢驗硬度是鑒定寶石、玉石時的一項重要內容。
岩石硬度與抗壓強度關系
硬度與抗壓強度有一定聯系,但也有很大差別。岩石硬度是岩石表面的局部對另一物體壓入時的阻力,面岩石強度是岩石整體破碎時的阻力,因此不能把岩石的單軸抗壓強度作為岩石硬度的指標。根據理論分析,岩石壓人硬度為單軸抗壓強度的(1+ 2m)倍。
實驗表明,岩石壓入硬度與單軸抗壓強度之比大約在5~20倍之間。對於鑽進破碎岩石來說,岩石的壓入硬度比單軸抗庄強度更具有實際意文,因為工具對孔底岩石的破碎方式在大多數情況下是局部壓碎,故岩石硬度指標更接近於鑽進碎岩的難易程度。