❶ 金属化学成分检测有哪些方法
化学成分是决定金属材料性能和质量的主要因素。因此,标准中对绝大多数金属材料规定了必须保证的化学成分,有的甚至作为主要的质量、品种指标。化学成分可以通过化学的、物理的多种方法来分析鉴定,目前应用最广的是化学分析法和光谱分析法,此外,设备简单、鉴定速度快的火花鉴定法,也是对钢铁成分鉴定的一种实用的简易方法。 化学分析法:根据化学反应来确定金属的组成成分,这种方法统称为化学分析法。化学分析法分为定性分析和定量分析两种。通过定性分析,可以鉴定出材料含有哪些元素,但不能确定它们的含量;定量分析,是用来准确测定各种元素的含量。实际生产中主要采用定量分析。定量分析的方法为重量分析法和容量分析法。重量分析法:采用适当的分离手段,使金属中被测定元素与其它成分分离,然后用称重法来测元素含量。容量分析法:用标准溶液(已知浓度的溶液)与金属中被测元素完全反应,然后根据所消耗标准溶液的体积计算出被测定元素的含量。
光谱分析法:各种元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱,根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法,称光谱分析法。通常借助于电弧,电火花,激光等外界能源激发试样,使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照,做出分析。 火花鉴别法:主要用于钢铁,在砂轮磨削下由于摩擦,高温作用,各种元素、微粒氧化时产生的火花数量、形状、分叉、颜色等不同,来鉴别材料化学成分(组成元素)及大致含量的一种方法。
❷ 常用的测量硬度的方法有几种其应用范围如何
金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。
压入法(布氏、洛氏、维氏)测量硬度,硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。
回跳法(肖氏、里氏)测量硬度,硬度值代表金属弹性变形功能的大小。
刻划法测量硬度,硬度值表示金属抵抗表面局部破裂的能力。
1. HRA:(洛氏A)用于量测热处理硬质钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢及其它软硬材质的硬度测试。
2. HK:(Knoop 努氏)用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。
3. HRC:(Rockwell C洛氏)用于量测热处理钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等。
4. HRB:(Rockwell B洛氏)用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。
5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。
6. HB5:(Brinell 布氏5)用于量测铝、软质铝合金、铸铁、铜、黄铜等。
7. HB30:(Brinell 布氏30)用于热处理钢、退火深冷处理钢材、冲拉材料钢、深冲钢带料等。
8. HV:(Vickers维氏)适用于量测各类材料。
9. R:(Tensile mole拉伸模数 N/mm2)用于热处理钢、退火深冷处理钢材、冲拉材料钢、深冲钢带料等。
10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用于量测热处理硬质钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等。
❸ 常用的材料硬度的测量方法有那些
金属洛氏法:
1、洛氏硬度应选择在较小的温度变化范围内进行,因为温度变化可能会对试验结果有影响。所以试验一般规定在10~35℃的室温进行。
2、试样应平稳地放置在刚性支承物上,并使压头轴线与试样表面垂直。避免试样产生位移。使压头与试样表面接触,在无冲击和振动的情况下施加试验力,初试验力保持不应超过3秒。
3、将测在不小于1s且不大于8s的时间内,从初试验力增加到总试验力,并保持4s±2s,然后卸除主试验力,保持初试验力,经过短暂埋橡衡稳定后,进行读数。为了读数准确,在试验过程中,硬度计应避免受到任何冲击和震动。
4、在多处取值时,两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的 4倍,但不得小于2mm。任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍, 但不得小于1mm。
金属布氏法:
1、一般试验在10~35℃的室温进行即可,如果有对温度要求严格的试验(视乎材料对温度的敏感性),试验温度应如坦为23℃±5℃。
2、试验力的选择应保证压痕直径在0.24D~0.6D之间。试验力-压头球直径的平方的比率鞋(1.02F/D2比值)应根据材料和硬度值选择。
3、为了保证在尽可能大的有代表性的试样区域试验,应尽可能选取大直径的压头;当试样尺寸允许时,应优先使用直径为10mm的球压头进行试验。
4、使压头与试样表面垂直接触,垂直于试验面施加试验力,加力过程中不应有冲击和震动,直至将试验力施加至规定值。
5、试验力保持时间为10~15秒。对特殊材料,试验力保持时间可以延长,但误差应在±2秒。
6、任一压痕中心距试样边缘距离,至少为压痕平均直径的2.5倍。相邻压痕中心间的距离至少为压痕直径的3倍。应在两相互垂直方向测量压痕直径,用两个读数的平均值计算布氏硬度。
金属维氏法:
1、试验一般在10~35℃的室温进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃±5℃。根据试样厚度和硬度选择试验力。使压头与试样表面垂直接触,垂直于试验面施加试验力,加力过程中不应有冲击和震动,直至将试验力施加至规定值。
2、试验力保持时间为10~15秒。对特殊材料,试验力保持时间可以延长,直至试样不再发生塑性变形,但误差应在±2秒。应测量压痕两条对角线长度,用其算术平均值或通过查表得到硬度值。放大系弯做统应能将对角线放大到视场的25%~75%。
显微维氏法:
1、试验一般在10~35℃的室温进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃±5℃。根据试样厚度和硬度选择试验力。使压头与试样表面垂直接触,垂直于试验面施加试验力,加力过程中不应有冲击和震动,直至将试验力施加至规定值。
2、保持试验力的时间为10~15秒。对特殊材料,试验力保持时间可以延长,但误差应在±2秒。
(3)金属材料的测量方法是扩展阅读:
硬度测试实验的注意事项
1、试样(被测工件)表面应平坦光洁(粗糙度Ra不大于1.6um) ,无污物等。
2、对于特殊类试样如与压头粘结的活性金属材料,可以适当涂些油料(如煤油)。
3、试样的制取应注意因外界因素引起表面组织变化,从而对硬度值构成影响。如制取试样时因过热引起的烧伤等。
4、试样或者被测层的厚度应负荷标准。如采用金刚石锥压头厚度不小于压痕残余深度(压头压入深度)的10倍;球压头不小于压痕残余深度的15倍。
5、对于凹面或者凸面试样应该进行必要的硬度值修正。
❹ 如何测量金属材料的韧性和疲劳性能
工程上最常使用的检测方法是,在冲击试验机上检测材料的冲击(断裂)韧性;在疲劳试验机上模拟工作载荷检测疲劳(断裂)强度。
韧性和疲劳强度是材料的诸多力学性能指标(参数)中的比较经常检测的项目。韧性好的材料(例如高强度合金钢)就不容易在服役过程中发生脆断破坏。特别是在低温条件下,材料的韧性是很重要的;例如,严寒地区的桥梁钢结构,工程机械等。疲劳强度指标的检验对在交变应力条件下工作的工件是很重要的;例如,车辆的承载弹簧,如果疲劳强度低,就会容易出现疲劳断裂,达不到设计的使用寿命;更危险的是还会发生灾难性事故!
❺ 常材料硬度的测定法有哪三种它们主要适应于检验什么材料
(凳早1)硬度(HB)测定法:布氏硬度测定是用一定直径D(mm)的钢球或硬质合金球为压头,施以一定的试验力F(kgf或N),将其压入试样表面,经规定保持时间t(s)后卸除试验力,试样表面将残留压痕。测量压痕球形面积A(mm2)。布氏硬度(HB)就是试验力F除以压痕球形面积A所得的商。布氏硬度试验特别适用于测定灰铸铁、轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度为钢件退火、正火和调质后的硬度。
(2)洛式硬度(HR)试验:洛式硬度是以测量压痕深度来表示材料的硬度值。洛式硬度试验所用的压头有两种。一种是圆锥角ɑ=120°的金钢石圆锥体;另一种是一定直径的小淬火枣敬雀钢球。常的三种洛式硬度如表2.1-2所示。洛氏硬度试验常用于检查淬稿谈火后的硬度。
标尺符号压头类型总试验力F(N)测量硬度范围应用举例:
AHRA金钢石圆锥5.88422-88硬质合金、表面薄层硬化钢
BHRB¢1.558钢球980.720-100低碳钢、铜合金、铁素体可锻铸铁
CHRC钢金石圆锥147120-70淬火钢、高硬铸件、珠光体可锻铸铁
(3)维氏硬度(HV)试验:维氏硬度试验适用于常规材料,其压头是两对面夹角ɑ=136°的金钢石四棱锥体。压头在试验力F(N)的作用下,将试样表面压出一个四方锥形的压前,经一定保持时间后,卸除试验力,测量出压痕对角线平均年度并计算压痕的表面积A(mm2),得到HV=0.1891F÷d2。
❻ 金属的硬度有几种测试方法
首先从硬度概念来讲,硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力,从概念理解测定方法。
其次从硬度的测量发展来讲,硬度的测量包括的划痕法、压入法,但无非就是测量划痕的深度、压痕的面积或者深度。
对于钢铁厂比较常用的比如布氏硬度,是用载荷除以压痕面积代表其硬度,方法容易实现,但在成品表面打布氏硬度的话会留下很明显的压痕;但对于洛氏硬度(金刚石圆锥压头),测量区域小,对成品表面影响小,当然他依靠的是卸载在和后的压痕深度,与布氏硬度原理不一致,另外要求表面光洁度更高。
还有很多其他的测量表征方法,但基本是采用压入法。
刚度、强度和硬度都是材料的力学性能(或称机械性能)指标,为了理解三者的意义,我们首先要知道:
弹性变形:当外力去掉后能恢复到原来的形状和尺寸的变形。
塑性变形:当外力去掉后不能恢复到原来的形状和尺寸的变形。
接下来,再来理解刚度、强度和硬度,就比较容易了:
刚度:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度:金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
硬度:金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
其实,三者之间没有必然的联系,不过,硬度是一项综合力学性能指标,一般硬度高的材料,其强度也高。
金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。按外力作用的性质不同,主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,工程常用的是屈服强度和抗拉强度,这两个强度指标可通过拉伸试验测出。
❼ 金属材料的化学成分如何检测
金属材料的化学成分分析常见的有光谱分析、质谱分析、色谱分析、红外光谱法、X射线原子能谱等。不同方法所用到的仪器设备不同,能检测的元素及元素检出限也不一致。
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