在我國機(jī)械制造工業(yè)中,,硬度檢測(cè)法常用于最終熱處理效應(yīng)檢查,實(shí)際上,,硬度檢測(cè)法在工藝管理和生產(chǎn)過程中進(jìn)行質(zhì)量控制也是是非常重要的手段,,如對(duì)未經(jīng)熱處理的一些制作,為避免混料,,錯(cuò)料,,應(yīng)進(jìn)行硬度檢測(cè),,在加工過程中,為避免切削或磨削加工量過大而引起退火造成性能改變,,亦應(yīng)用硬度檢測(cè)加以監(jiān)管,,因此,科學(xué)合理地應(yīng)用硬度檢測(cè)方法很值得重視,,硬度計(jì)(Durometer)是測(cè)量物體硬度的儀器,,測(cè)量刮板刀片的橡膠或塑料硬度,根據(jù)繁簡(jiǎn)程度可分為簡(jiǎn)單硬度測(cè)量計(jì)和復(fù)雜硬度測(cè)量計(jì)兩種,,其原理是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預(yù)載荷和主載荷)作用下,,壓入材料的塑性變形濃度來表示的,測(cè)試產(chǎn)品的硬度主要是為了保證所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量,,通過檢測(cè)使之達(dá)到一定的國家標(biāo)準(zhǔn),,產(chǎn)品才得以認(rèn)可和銷售,測(cè)量硬度反應(yīng)在生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量的把關(guān),,分出不良品和合格產(chǎn)品,通過檢測(cè)可以改善和提高產(chǎn)品的合格率,,對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)有著重大的意義。http://vuhw.cn/
一,、硬度計(jì)的分類:
布氏硬度計(jì)可用于測(cè)試鑄件,、鍛件、供貨狀態(tài)的鋼材,、有色金屬及經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理的半成品鋼鐵工件,,用HBW表示。 這是一種可以在車間使用的便攜式儀器,,操作簡(jiǎn)單,,攜帶方便,可現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試大型工件而不必取樣,,可實(shí)現(xiàn)大型工件的逐件檢測(cè),。
布氏硬度計(jì)主要用于組織不均勻的鍛鋼和鑄鐵的硬度測(cè)試,,鍛鋼和灰鑄鐵的布氏硬度與拉伸試驗(yàn)有著較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,。布氏硬度試驗(yàn)還可用于有色金屬和軟鋼,,采用小直徑球壓頭可以測(cè)量小尺寸和較薄材料,布氏硬度計(jì)多用于原材料和半成品的檢測(cè),,由于壓痕較大,,一般不用于成品檢測(cè)。
布氏硬度試驗(yàn)條件的選擇如同洛氏硬度試驗(yàn)關(guān)于標(biāo)尺的選擇一樣,,布氏硬度試驗(yàn)也要遇到試驗(yàn)條件的選擇問題,,即試驗(yàn)力F和壓頭球直徑D的選擇,這種選擇不是任意的,,而是要遵循一定的規(guī)則,,并且要注意試驗(yàn)力和壓頭球直徑的合理搭配,應(yīng)用起來比洛氏硬度試驗(yàn)略顯復(fù)雜,。
維氏硬度計(jì)主要是用于測(cè)黑色金屬、有色金屬,、硬質(zhì)合金(如鋁合金)及表面滲碳,、滲氮層的硬度,用HV表示,,采用正四棱錐體金剛石壓頭,,在試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面,保持規(guī)定時(shí)間后,,卸除試驗(yàn)力,,測(cè)量試樣表面壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度。維氏硬度計(jì)試驗(yàn)的壓痕是正方形,,輪廓清晰,,對(duì)角線測(cè)量準(zhǔn)確,因此維氏硬度試驗(yàn)是常用硬度試驗(yàn)方法中精度最高的,,同時(shí)它的重復(fù)性也很好,,這一點(diǎn)比布氏硬度優(yōu)越。
維氏硬度計(jì)試驗(yàn)測(cè)量范圍寬廣,,可以測(cè)量目前工業(yè)上所用到的幾乎全部金屬材料,,從很軟的材料(幾個(gè)維氏硬度單位)到很硬的材料(3000個(gè)維氏硬度單位) 玻璃管液位計(jì)都可測(cè)量。
維氏硬度計(jì)試驗(yàn)最大的優(yōu)點(diǎn)在于其硬度值與試驗(yàn)力的大小無關(guān),,只要是硬度均勻的材料,,可以任意選擇試驗(yàn)力,其硬度值不變,。這就相當(dāng)于在一個(gè)很寬廣的硬度范圍內(nèi)具有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)尺,,這一點(diǎn)又比洛氏硬度試驗(yàn)來得優(yōu)越,,在中、低硬度值范圍內(nèi),,在同一均勻材料上,,維氏硬度試驗(yàn)和布氏硬度試驗(yàn)結(jié)果會(huì)得到近似的硬度值,維氏硬度計(jì)試驗(yàn)的試驗(yàn)力可以小到10gF,,壓痕非常小,,特別適合測(cè)試薄小材料。
洛氏硬度計(jì)主要用于各種鋼材(含合金鋼,、不銹鋼)硬度的測(cè)試。這是最重要的,、最常用的一類硬度計(jì),,它以下還有洛氏硬度計(jì)、電動(dòng)洛氏硬度計(jì),、數(shù)顯洛氏硬度計(jì),、數(shù)顯表面洛氏硬度計(jì)、數(shù)顯洛氏硬度計(jì),、表面洛氏硬度計(jì),。
洛氏硬度計(jì)是世界上第一臺(tái)依據(jù)洛氏硬度試驗(yàn)原理設(shè)計(jì)的,只需要單側(cè)接觸試樣就可測(cè)試金屬硬度的洛氏硬度計(jì),,依靠磁力將洛氏硬度計(jì)測(cè)頭吸附在鋼鐵表面,,不需要對(duì)試樣進(jìn)行支撐,測(cè)試精度符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T230,、ISO6508,,不低于臺(tái)式洛氏硬度計(jì),洛氏硬度檢測(cè)法最初是由美國人洛克威爾(S.P.RocKwell和H.M.RocKwell)在1914年提出的,,后來他們?cè)?919年和1921年兩次對(duì)硬度計(jì)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),,奠定了現(xiàn)代洛氏硬度計(jì)的雛形,到1930年威爾遜(C.H Wilson)進(jìn)行了更新設(shè)計(jì),,使洛氏硬度檢測(cè)方法和設(shè)備更趨完善,,現(xiàn)在我國已生產(chǎn)觸摸屏控制和數(shù)值顯示以及曲線顯示并自動(dòng)打印測(cè)試數(shù)據(jù)的洛氏硬度計(jì),洛氏硬度檢測(cè)方法的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,,測(cè)量迅速,,并可從百分表或光學(xué)投影屏或顯示屏上直接讀數(shù),同布氏和維氏硬度檢測(cè)法一樣,,成為三種最常用的硬度檢測(cè)法之一,。
洛氏硬度各標(biāo)度有一事實(shí)上的適用范圍,要根據(jù)規(guī)定正確選用,,例如,,硬度高于HRB100時(shí),,應(yīng)采用HRC標(biāo)度進(jìn)行測(cè)試;硬度低于HRC20時(shí)應(yīng)用HRB標(biāo)度進(jìn)行測(cè)試,。因?yàn)槌銎湟?guī)定的測(cè)試范圍時(shí),,硬度計(jì)的精確度及靈敏度較差,硬度值不準(zhǔn)確,,不宜使用,。其他硬度測(cè)試法也都規(guī)定有相應(yīng)的校正標(biāo)準(zhǔn),,校準(zhǔn)硬度計(jì)用的標(biāo)準(zhǔn)塊不能兩面使用,,因標(biāo)準(zhǔn)面與背面硬度不一定一致,一般規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)塊自標(biāo)定日起一年內(nèi)有效,。
對(duì)于硬度參數(shù)超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)所造成的誤差,,在測(cè)量前需用標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)洛氏硬度計(jì)校正結(jié)果,,差值在±1之內(nèi)合格,,差值在±2之內(nèi)的穩(wěn)定數(shù)值,可以給出修正值,,差值在±2范圍之外時(shí)則必需對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行校正維修或換其他硬度測(cè)試法測(cè)定,。
4、布洛維硬度計(jì)可以測(cè)量布氏,、維氏,、洛氏三種硬度的硬度計(jì),比較適合于開發(fā),、研究用,。
邵氏硬度計(jì)是用來測(cè)量橡膠,、泡沫,、塑料等物質(zhì)硬度的儀器,主要有HA和HD兩種,,前者為較軟橡膠類硬度參數(shù),,后者為較硬的橡膠或塑料硬度參數(shù)。
邵氏硬度計(jì)分為機(jī)械式,,數(shù)顯式兩種,。
邵氏硬度計(jì)主要分為三類:即 A型,C型和 D型,,它們的測(cè)量原理完全相同,,所不同的是測(cè)量針的尺寸不同。
其中A型的針尖直徑為 0.79mm,;
A型硬度計(jì)用來測(cè)量軟塑料,、橡膠,、合成橡膠、氈,、皮革,;
D型的針尖直徑為 0.2mm.即半徑為R0.1;
D型硬度計(jì)用來測(cè)量硬塑料和硬橡膠的硬度,,例如:地板材料,,保齡 球等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量硬度;
C型的測(cè)針是一個(gè)圓球直徑5mm,;
C型硬度計(jì)用來測(cè)量泡沫材料和海綿等軟性材料,;
里氏硬度計(jì)是一種能將各種硬度值進(jìn)行換算的較小型的硬度計(jì),,主要用于對(duì)金屬材料的測(cè)試,,特別是對(duì)較大型的工件,它是一種測(cè)試器材,,其原理是隨著單片技術(shù)的發(fā)展,,1978年,瑞士人Leeb博士首次提出了一種全新的測(cè)硬方法,,它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面,,測(cè)量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度,利用電磁原理,,感應(yīng)與速度成正比的電壓,。
里氏硬度計(jì)主要功能:
可通過按鍵選擇測(cè)試材料、硬度制式,、測(cè)試方向及測(cè)試次數(shù),;
可實(shí)現(xiàn)六種硬度(HLD、HRB,、HRC,、HB、HV,、HS)間的轉(zhuǎn)換,;
可反復(fù)顯示各次測(cè)試結(jié)果,并可自動(dòng)或手動(dòng)刪除誤操作測(cè)試結(jié)果,;
可隨時(shí)輸出單次測(cè)試平均值或整體輸出所有存儲(chǔ)數(shù)據(jù),;
自動(dòng)檢測(cè)電池電壓,在測(cè)試狀態(tài)有電量顯示圖標(biāo),;
里氏硬度計(jì)原理:具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面,,測(cè)量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度比值計(jì)算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/VA(沖擊速度)。
二,、主要用途:
鋼和鑄鋼,、合金工具鋼、不銹鋼,、灰鑄鐵,、球墨鑄鐵、鑄鋁合金,、銅鋅合金(黃銅),、銅錫合金(青銅)、純銅,、鍛鋼,、熱處理、碳化,、淬火硬化層,,表面覆層,鋼,,有色金屬和微小及薄形零件、橡膠,、塑料,、IC薄片、珠寶等,。
三,、注意事項(xiàng):
1、硬度計(jì)本身會(huì)產(chǎn)生兩種誤差:一是其零件的變形,、移動(dòng)造成的誤差,;二是硬度參數(shù)超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)所造成的誤差。
2,、在更換壓頭或砧座時(shí),,注意接觸部位要擦干凈,換好后,,要用一定硬度的鋼樣測(cè)試幾次,,直到連續(xù)兩次所得硬度值相同為止,目的是使壓頭或砧座與試驗(yàn)機(jī)接觸部分壓緊,,接觸良好,,以免影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3,、硬度計(jì)調(diào)整后,,開始測(cè)量硬度時(shí),第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)不用,因怕試樣與砧座接觸不好,,測(cè)得的值不準(zhǔn)確,,在第一點(diǎn)測(cè)試完,硬度計(jì)處于正常運(yùn)行機(jī)制狀態(tài)后再對(duì)試樣進(jìn)行正式測(cè)試,,記錄測(cè)得的硬度值,。
4、在試件允許的情況下,,一般選不同部位至少測(cè)試三個(gè)硬度值,,取平均值,取平均值作為試件的硬度值,。
5,、對(duì)形狀復(fù)雜的試件要采用相應(yīng)形狀的墊塊,固定后方可測(cè)試,,對(duì)圓試件一般要放在V形槽中測(cè)試,。
6、加載前要檢查加載手柄是否放在卸載位,,加載時(shí)動(dòng)作要輕穩(wěn),,不要用力太猛,加載完畢加載手柄應(yīng)放在卸載位置,,以免儀器長(zhǎng)期處于負(fù)荷狀態(tài),,發(fā)生塑性變形,影響測(cè)量精確度,。
7,、硬度計(jì)長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),應(yīng)用防塵罩將機(jī)器蓋好,。
8,、硬度指的是材料抵抗局部塑性變形的能力,多用壓入法測(cè)定,。
9,、各硬度值相互之間不能直接比較,只能通過硬度對(duì)照表換算,。