1. 压痕硬度测试方法
(1)HRC洛氏硬度计测量法是zui常用的硬度试验方法之一.它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的.通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度就越小,材料越硬。0-0:未加载荷,压头未接触试件时的位置。
(2)压头在预载荷作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。
(3)加主载荷P1后,压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
(4)去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置,压头压入试样的深度为h1.由于P1所产生的弹性变形被消除,所以压头的位置提高了,此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1-h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
(5)使用钢球压头时,常数K为0.26mm,硬度值由红色表盘表示,此时使用金刚石圆锥压头时,常数K为0.2mm,硬度值由黑色表盘表示洛氏硬度计
(6)洛氏硬度计的压头共有5种,其中zui常用的有两种:1.顶角为120°的金刚石圆锥压头,用来测试高硬度的材料;
(7)HRC洛氏硬度计值越大,说明试件越软,h值越小,说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念,人为规定,用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低.并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位,用符号HR表示,则洛氏硬度值为:此值为无量纲数。测量时可直接在表盘上读出。表盘上有红、黑两种刻度,红色的30和黑色的0相重合。
2. 压痕深度怎么测
一、洛氏硬度(HR)
用一个金刚石圆锥(HRC)或经硬化的(钨)钢球压头(HRB等),以10kgf的预载荷和60, 100, 或 150kgf的主试验力压入被测材料表面。
二、表面洛氏硬度(HR)
依据设定的标尺,用一个金刚石圆锥或经硬化的(钨)钢球压头压入被测材料表面。表面洛氏测量应用的力值较小,产生的压痕较浅,多用于相对易碎和很薄的材料中。
预载荷为3kgf,主试验力为15, 30, 或45kgf。
三、维氏硬度(HV)
以1-120kgf的试验力,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压头压入被测材料表面。
压痕则应用显微镜或USB摄像头来进行视频观测及测量。
四、显微维氏硬度(HV)
通常以不超过1kgf的试验力,将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压头压入被测材料表面。
压痕则应用精密显微镜或高分辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。
600x的放大倍数是最常见的,1000x的放大倍数正愈加被广泛的应用。
五、努氏硬度(HK)
通常以不超过1kgf的试验力,将细长的金刚石椎体压入被测材料表面。
压痕则应用精密显微镜或高分辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。
600x的放大倍数是最常见的。
六、布氏硬度(HB)
以1 - 3000kgf的试验力,将直径分别为1, 2.5, 5或10mm的硬质合金球或碳化钢球压入被测材料表面。
相对大的压痕则应用显微镜或USB摄像头来进行视频观测及测量。
七、里氏硬度(HL)(回弹方式)
便携式硬度测试。它是用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体,在一定弹簧弹力的作用下冲击试件表面,这种冲击力使被测材料表面产生了塑性变形,形成了一个压痕,随之冲击体失去了原有的速度(或能量)。
因此,被测材料越柔软,冲击体在回弹过程中失去的速度就越多。里氏硬度可以应用于多种零件,需要遵守的测试要求也很少。
八、超声波硬度测试(UCI)
便携式硬度测试。一个维氏形状的金刚石压头固定在一个震荡棒上,以一定的力值加于被测材料表面,然后根据超音波振动,分析它的阻尼效应,从而测量材料的硬度值。
超声波硬度测试多用于较小,较薄而无法用回弹硬度试验仪所测试的零件。
九、邵氏硬度(SHORE)
便携式(橡胶/塑料制品)硬度测试。邵氏硬度是用具有一定形状的钢制压针,在试验力作用下垂直压入试样表面﹐当压足表面与试样表面完全贴合时﹐压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度(即压针扎进被测物的深度),以该长度值的大小来表示邵氏硬度的大小。
压针与线性测量设备相连,测量的压痕深度值随之通过机械或电子系统转换为邵氏硬度值。压痕越深,材料越软。
十、IRHD(国际橡胶硬度)
根据球压头压入被测材料的深度,来测量弹性材料或橡胶抵抗压头压入的性能。在1、2.5或5mm球压头上施加一个初始接触力,将压入深度设置为零。然后增加力值到指定的总负荷,这时测量材料压入的深度值。IRHD值与压头压入的深度有关系。该测量方法通常被应用于测试较小的部件和O型环。
十一、韦氏硬度
便携式硬度测试。
把被测材料放置在工作台和穿透器之间。然后再向把手处施力直到感觉到已经触到了底,这时千分表便有了读数。韦氏硬度有不同种类的压头,针对不同材料有不同的力值设定。
不常用的硬度标尺
以下的硬度测试方式是不常用的或是已经被其他方法所代替的:
• HM 马顿斯硬度(压痕测试装置,之前用HU表示-通用硬度)
• H 球压痕硬度
• HVT 改进的维氏硬度测试方法,
3. 压痕硬度测试方法图片
国家质检总局,关于纤维的硬度的标准
GB/T 3854-1983 纤维增强塑料巴氏(巴柯尔)硬度试验方法
(美国)福特汽车标准,关于纤维的硬度的标准
FORD ESE-M8G32-A-1990 中等硬度的纤维素纤维/丁腈橡胶垫片
,关于纤维的硬度的标准
ONORM C 9433 Teil.1-1982 弹性纤维测试; 软橡胶球压痕硬度(IRHD)的测定
ONORM C 9433 Teil.2-1982 弹性纤维测试.软橡胶球压痕硬度(IRHD)的测定.微硬度测试
4. 按照压痕硬度法原理测试材料硬度有三种主要方法
布氏硬度的表示方法: HBS或HBW之前的数字为硬度值,后面按顺序用数字表示试验条件:
①压头的球体直径;
②试验载荷;
③试验载荷保持的时间(10~15s不标注)。
一般来说,布氏硬度值越小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越大,材料越硬,其压痕直径越小。
布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。
布氏硬度范围为8~650HBW。
对于某些金属材料来说,可以根据布氏硬度值粗略地确定其抗拉强度值
例如:
170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球,在9807 N(1000 kgf)的试验载荷作用下,保持30s时测得的布氏硬度值为170。
530HBW5/750表示用直径5 mm的硬质合金球,在7355N(750kgf)的试验载荷作用下,保持10~15s时测得的布氏硬度值为530。
应用:
布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。
国家标准(GB231-84)规定布氏硬度试验时,常用的0.102F/D的比例为30、10、2.5三种,根据金属材料的种类、试样硬度范围和厚度的不同,按下表(布氏硬度试验规范)选择试验压头(钢头)的直径D、试验力F及保持时间。
5. 纳米压痕测试的硬度是什么
洛氏硬度计测试使用标准压头(顶角为120度的金刚石圆锥压头或直径为1.58mm的碳化钨球压头)在一定测试力下压入被测材料的表面,计算压痕深度材料的硬度。
洛氏硬度计测试方法是:先压头将初始测试力F0施加到要测试的材料表面3-5秒,然后施加主测试力F1以使总测试力等于(F0F1),然后稳定下来持续3-5秒钟,卸下主测试力F1并保持初始测试力F0。稳定3-5秒后,移去初始测试力F0。施加主试验力之后和施加主试验力之前的压入深度之间的差与材料的洛氏硬度值具有线性关系。在洛氏硬度计标度上,每2微米的压痕深度差代表一个洛氏硬度标度。洛氏硬度的符号由HR表示。
洛氏硬度计为了适应各种材料的应用,根据压头和所用测试力的不同组合来区分洛氏硬度标度。
①HRA是在60kg的总测试力和一个金刚石锥压头下测得的硬度。洛氏硬度计用于测试硬质合金等高硬度材料;
②HRB为总测试力100kg,直径为1.58mm的碳化钨球压机。头部测量的硬度用于硬度较低的材料,例如低碳钢,有色金属,退火钢,铸铁等;
③HRC是用总测试力为150kg和金刚石锥头压头测得的硬度,洛氏硬度计用于硬度比较高材料,例如淬硬钢等。
由于洛氏硬度计测量方法相对简单且相对便宜,因此被广泛使用的。
6. 压痕硬度对照表
巴氏硬度计(巴克尔硬度计)是一种压痕硬度计,它以特定压头在标准弹簧力的作用下压入试样,以压痕的深度确定试样的硬度。
巴氏硬度计有100个刻度,每个刻度代表压入 0.0076mm 的深度。巴氏硬度计主要用于测量铝及铝合金硬度,也可以测量其他软金属硬度。它是一种手持式仪器,将其握在掌心,压向试样,即可测出试样硬度。可以测量各种超大、超重、超厚、异型的工件及装配件,测量板、带、型材料和各种锻件、铸件。
巴氏硬度计主要用于加工件的现场检查及不可分离件的生产控制。在铝加工行业被广泛使用的W-20型韦氏硬度计,适用于大部分铝合金。对于2024、7075等超硬铝合金,可使用W-BB75型,也可使用巴氏硬度计。对于纯铝和低硬度铝合金只能使用巴氏硬度计。巴氏硬度计同样具有快速、方便、无损的特点。标准与检定:934-1型巴氏硬度计由美国巴克尔公司生产,符合美国标准ASTM B648-78(00)《使用巴克尔硬度计测量铝合金硬度的试验方法》。这项标标准规定了巴氏硬度计的使用范围、使用方法、对试样的要求及仪器校正等内容。相应的我国计量检定规程为JJG610-89《巴克尔硬度计检定规程》。这项规程规定了对巴氏硬度计的计量检定项目、检定方法及合格标准,可用于新生产的、使用中的和修理后的巴氏硬度计的检定。巴氏硬度计的优点:1、体积小,重量轻(510g),便于携带。2、单手操作,无须使用经验,在任何场合,只要伸手可及均可测量。3、测量范围宽。从很软的纯铝到特别硬的铝合金均可测量,其有效测量范围相当于布氏硬度25~150HB。
、灵敏度高。韦氏硬度计只有20个刻度,而巴氏硬度计有100个刻度,因此,它的灵敏度要比韦氏硬度计高许多。
巴克尔 硬度计(简称硬度计)是以特定的压针在标准弹簧试验力作用下压人试样,