① 比较材料的硬度可以用什么方法
材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力,是比较各种材料软硬的指标。由于规定了庆弯不同的测试方法,所以有不同的硬度标准。各种硬度标准的力学含义不同,相互不能直接换算,但可通过试验加以对比。
硬度分为:①划痕硬度。主悔渗要用于比较不同矿物的软硬程度,方法是选一根一端硬一端软的棒,将被测材料沿棒划过,根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。定性地说,硬物体划出的划痕长,软物体划出的划痕短。②压入硬度。主要用于金属材料,方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同,压入硬度有多种,主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等几种。③回跳硬度。主要用于金属材料,方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样,并以试样在冲击过程中碧差脊储存(继而释放)应变能的多少(通过小锤的回跳高度测定)确定材料的硬度。
② 维氏硬度的测试方法是什么
以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后,用测量压痕对角线长度,再按公式来计算硬度的大小。
它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度,它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定;显微维氏硬度,试验负荷<1.961N,适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。
样品要求
虽然维氏硬度既可以测量较软的材料,又可以测量较硬的材料,但它对试样同样有着自己的要求。只有选择合适的试样,才能避免由此带来的误差,得到准确的维氏硬度值。
维氏硬度测试样品的要求大致如下:
1、维氏硬度试样表面应光滑平整,不能有氧化皮及杂物,不能有油污。一般的,维氏硬度试样表面粗糙度参数Ra不大于0.40μm,小负荷维氏硬度试样不大于0.20μm,显微维氏硬度试样不大于0.10μm。(μm是表面粗糙度参数Ra的单位。)
2、维氏硬度试样制备过程中,应尽量减少过热或者冷作硬化等因素对表面硬度的影响。
3、此外,对于小截面或者外形不规则的试样,如球形、锥形,需要对试样进行镶嵌或者使用专用平台。
③ 常用的测量硬度的方法有几种应用范围是什么
方法:塑料洛氏、邵氏、金属洛氏、金属布氏、金属维氏、显微维氏等。
具体操作:1、塑料洛氏:在规定的加荷时间内,在受试材料上面的钢球上施加一个恒定的初 负荷,随后施加主负荷,然后在恢复到相同的初负荷。 测量结果是由钢球压入材料的总深度,减去卸去主负荷后规定时间内的弹性恢复以及初负荷引起的压入深度。洛氏硬度标尺每一分度表示压头垂直移动0.002mm,具体公式:HR=130-e/0.002 HR— 洛氏硬度值 e-主负荷卸除后的压入深度
2、邵氏:使用邵氏A型硬度机测试,测试时需注意按照标准,测试环境须在标准状态下(23±2℃,50±5% R.H) 进行,且测试前试片须在标准状态下放置40小时以上。测试时,将试片置于硬度试验机平台上。调整使压针头与试样表面的距离至25.4±2.5mm,然后,施加合适力度(不冲击被测物)使压针头压在试样上。待完全压下,与测试物接触1秒内,立即读取刻度值到整数字并记录其结果。
3、金属洛氏:测试原理将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)分两个步骤压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,测量在初试验力下的残余压痕深度h,根据h值及常数N和S计算洛氏硬度。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。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。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,经过短暂稳定后,进行读数。为了读书准确,在试验过程中,硬度计应避免受到任何冲击和震动。
4、金属布氏:测试原理对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面,经规定保持时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕的直径。布氏硬度与试验力除以压痕表面积的商成正比。压痕被看作是具有一定半径的球形,其半径是压头球直径的二分之一。
5、金属维氏:测试原理将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用试验力压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长。维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得的商,压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。
6、显微维氏: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。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。
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。
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(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。
⑤ 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。
⑥ 三种鉴定材料的硬度方法是什么
硬度是指金属表面抵抗其它更硬物体压入的能力。
按照测量方法的不同,可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等,方法分别如下:
1、布氏硬度HB:
布氏硬余蠢明度是用一定的负荷,把一定硬度的淬硬钢球压入材料表面,然后用所加的负荷除以材料上球印的表面积,所得结果就是布氏竖告硬度值。
2、洛氏硬度HR :
洛氏硬度是用120度圆锥形金刚石压入器或直径为1、59毫米的淬硬钢球作为压头,在一定的负荷的作用下压入材料的表面上,用压入的深度来计算材料硬度的大小。洛氏硬度没有单位。
3、维氏硬度HV和显微硬度
测定维氏硬度的原理基本与布氏硬度相同,区别在于压头采用档配锥面夹角为136度的金刚石正四棱锥体。
维氏法所用载荷较小。压痕浅,适用于测量零件薄的表面硬化层、金属镀层及薄片金属的硬度,这是布氏和洛氏所不及的。
⑦ 测试岩石硬度的方法有哪些
用摩氏硬度计检验石头硬度。也有莫氏布氏硬度测量仪器,下面是几种石头摩氏硬度分为十级,滑石、石膏 、方解石 、萤石 、磷灰石、正长石 、石英、黄玉、刚玉 、金刚石 。
硬度是宝石、玉石的重要的物理性质,它与宝石和玉石的质地、光泽和加工方法有关。所以检验硬度是鉴定宝石、玉石时的一项重要内容。
岩石硬度与抗压强度关系
硬度与抗压强度有一定联系,但也有很大差别。岩石硬度是岩石表面的局部对另一物体压入时的阻力,面岩石强度是岩石整体破碎时的阻力,因此不能把岩石的单轴抗压强度作为岩石硬度的指标。根据理论分析,岩石压人硬度为单轴抗压强度的(1+ 2m)倍。
实验表明,岩石压入硬度与单轴抗压强度之比大约在5~20倍之间。对于钻进破碎岩石来说,岩石的压入硬度比单轴抗庄强度更具有实际意文,因为工具对孔底岩石的破碎方式在大多数情况下是局部压碎,故岩石硬度指标更接近于钻进碎岩的难易程度。