⑴ 螺丝的硬度有国家标准吗是多少又如何检测
国 家标准GB/T 3098.1-2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》表3规定,根据紧固件的性能等级不同,分别有HV、HB、HRB、HRC、HV0.3等五种硬度要求。
钢结构连接用螺栓螺母性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓螺母材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓螺母,其余通称为普通螺栓螺母。
测试螺丝的强度,螺丝的强度就是螺丝的相关机械性能达到相应的要求,也就是螺丝的硬度,抗拉强度,屈服强度,延伸率等达到相应的要求,硬度用硬度计测试,抗拉用拉伸机测试。
螺栓螺母性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓螺母材料的公称抗拉强度值和屈强比值。硬度与强度:在螺纹紧固件检测中,不能简单的根据硬度值。这中间有一个淬透性因素的影响。因为国家标准GB3098.1和国家标准GB3098.3中规定仲裁硬度是在零件横截面的1/2半径处测量。
一般的8级螺母是要热处理的,但是也有不热处理的,普通的8级螺母一般都用35钢做,其硬度的测试也是有规定的,一般的对表面不做要求,热处理厂家在做热处理后检测硬度;
公制的螺母一般都是从中间破开,测试其心部硬度,英制的螺母一般的是取其中一个面破开(即在一个面上切两刀),检测其一个面的切面的中间的硬度,小的螺母一般都是磨掉剖面20-30丝后检测硬度。
为了把强度和保证应力控制在合格范围内,往往提高硬度的下限值。如8.8级的硬度控制范围:对M16以下的规格为26~31HRC,M16含以上的规格为28~34HRC为宜;10.9级控制在36~39HRC为宜。10.9级以上则又另当别论。
⑵ 硬度的测量方法
洛氏硬度:
采用测量压入深度的方式,硬度值可直接读出,操作简单快捷,工作效率高。然而由于金刚石压头的生产及测量机构精度不佳。
特点:
1.测量迅速简便,效率高;
2.试验力小,压痕小;
3.可测定各种材料的硬度;
4.可测定较薄工件的硬度;
5.可测成品;
6.测量精度低,需要多次测量取平均值。
维氏硬度:
代号:HV
简介:维氏硬度 英文词条名:Vickers-hardness 表示材料硬度的一种标准。由英国科学家维克斯首先提出。以49.03~980.7N(5kg~10kg)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,试验负荷1.961~<49.03N,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。
HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。
维氏硬度计算公式为:
P为载荷,如10kg。 d为压痕对角线长度(mm)。 HV10
维氏硬度计测量范围宽广,可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料,从很软的材料(几个维氏硬度单位)到很硬的材料(3000个维氏硬度单位)都可测量。
测试样图:
陶瓷抛光样品压痕光学显微镜照片(对角线d)
布氏硬度:
具有较大的压头和较大的试验力,得到压痕较大,因而能测出试样较大范围的性能。与抗拉强度有着近似的换算关系。测量结果较为准确。对材料表面破坏较大,不适合测量成品。测量过程复杂费事。适合测量灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料,适用于原料及半成品硬度测量。
对于测量精度,维氏大于布氏,布氏大于洛氏。
特点:
1.试验力大,压痕大,准确性高;
2.测量效率低;
3.不宜测量太小或太薄的试样;
4.不宜测高硬度材料;
5.不宜测成品。
显微硬度:
压痕极小,可以归为无损检测一类;适用于测量诸如钟表较微小的零件,及表面渗碳、氮化等表面硬化层的硬度。除了正四棱锥金刚石压头之外,还有三角形角锥体、双锥形、船底形、双柱形压头,适用于测量特殊材料和形状的硬度。
努氏硬度:
努氏硬度测量精度比维氏硬度还要高,而且同样试验力下,比维氏硬度压入深度较浅,适合测量薄层硬度。再加上努氏压头作用下压痕周围脆裂倾向性小,适合测量高硬度金属陶瓷材料,人造宝石及玻璃、矿石等脆性材料。
肖氏硬度:
肖氏硬度 - Shore scleroscope hardness .
操作简单,测量迅速,试验力小,基本不损坏工件,适合现场测量大型工件,广泛应用于轧辊及机床、大齿轮、螺旋桨等大型工件。肖氏硬度是轧辊重要指标之一。
简称HS。表示材料硬度的一种标准。由英国人肖尔(Albert F.Shore)首先提出。
应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有尖端的小锥,尖端上常镶有金刚钻。用测得的撞销回跳的高度来表示硬度。
肖氏硬度试验是一种动态力试验,与布、洛、维等静态力试验法相比,准确度稍差,受测试时的垂直性,试样表面光洁度等因素的影响,数据分散性较大,其测试结果的比较只限于弹性模量相同的材料。它对试样的厚度和重量都有一定要求,不适于较薄和较小试样,但是它是一种轻便的手提式仪器,便于现场测试,其结构简单,便于操作,测试效率高。
肖氏硬度计适用于测定黑色金属和有色金属的肖氏硬度值。肖氏硬度计便于携带,特别适用于冶金、重型机械行业中的中大型工件,例如大型构件、铸件、锻件、曲轴、轧辊、特大型齿轮、机床导轨等工件。在橡胶、塑料行业中常称作邵氏硬度。
⑶ 如何使用布氏硬度计进行检测
1、布氏硬度原理,简单说就是用一定的力和不同的压头,在试样上打出一个圆,测量圆的直径。如下图:
2、布氏硬度计WHB-3000的直径,最常用的有三种2.5mm、5mm、10mm
3、表示方法,如230HBW10/3000,表示用10mm压头,300公斤力测出的布氏硬度为230.
4、还有一种快速布氏硬度计BT-3020,又叫测深布氏硬度计,采用的是深度原理,不用测量压痕直径,直接出硬度值,避免了人为读数的误差。
⑷ 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。
⑸ 材料常用的硬度试验方法有几种
材料的硬度测试大致有三类方法:
1、压入法,主要有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度。
2、回跳式,主要有肖氏硬度、理氏硬度。
3、刻划法,如莫氏硬度。
上述硬度测试方法的适用范围大致为:
1、布氏硬度通常用于测定铸铁、非铁金属、低合金结构钢及结构钢调质件等。
2、洛氏硬度理论上可用于各种材料硬度的测试,但因用不同的硬度等级测得的硬度值无法比较,故常用于淬火钢的硬度测试。
3、维氏硬度常用于表面淬火时石硬化层深度和化学热处理(如渗氮)件表面硬度测试。
4、肖氏硬度和理氏硬度常用于测试经精加工零件的表面硬度,如机床淬火导轨等。
5、莫氏硬度是一种划痕硬度,主要用于无机非金属材料,特别是矿物的硬度测试。