维氏硬度计原理应用以及优缺点维氏硬度计(GB/—1999)相关硬度计介绍:HV-5型数显小负荷维氏硬度计维氏硬度计原理采用正四棱锥体金刚石压头,在试验力作用下压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长度。试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值按式(3-1)计算:HV=常数×试验力/压痕表面积≈F/d2…………(3-1)式中:HV————维氏硬度符号;F――――试验力,N;d————压痕两对角线d1、d2的算术平均值,mm实用中是根据对角线长度d通过查表得到维氏硬度值。国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为~维氏硬度的表示方法维氏硬度表示为HV,维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值,后面为试验力值。标准的试验保持时间为10~15S。如果选用的时间超出这一范围,在力值后面还要注上保持时间。例如:600HV30—表示采用(30kg)的试验力,保持时间10~15S时得到的硬度值为600。600HV30/20—表示采用(30kg)的试验力,保持时间20S时得到的硬度值为600。维氏硬度试验的分类和试验力选择维氏硬度试验按试验力大小的不同,细分为三种试验,即:维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。校准硬度计用的标准块不能两面使用,因标准面与背面硬度不一定一致。工业硬度机对照表
HRC)介质介质温度/℃在介质中冷却随后ⅠⅡⅢⅣⅤ550~660840~860950~10001020~10401020~10401115~11301115~1130油油熔融硝盐油熔融硝盐20~6020~60400~55020~60400~450至室温至油温5~10min至油温5~10min空冷空冷空冷空冷空冷58~6262~6362~6342~5042~50注:1.方案Ⅱ、Ⅲ用于要求获得很高的力学性能及变形较小的工件,如螺纹滚子、搓丝板、形状复杂受冲击负荷的模具等;2.方案Ⅳ、Ⅴ用于要求获得红硬性及耐磨性的工件,但力学性能较差,尺寸变形较大,如450℃以下工作的热冲模等;3.这种钢对脱碳很敏感,预热和加热用的盐浴必须经过充分的脱氧后再使用;若在普通电炉中加热可将工件装入箱内,填充以渗碳剂或生铁粉(这时工件可能有少许增碳现象,硬度可提高HRC1~2)。表2-3-7淬火状态的组织比例淬火方案冷却碳化物/%马氏体/%奥氏体/%Ⅰ、Ⅱ油、硝盐1273~6820~23CR12MOV模具钢材对应牌号编辑国标:cr12mov台标:skd11德标:DIN:x165crmov12日标:skd11韩标:STD11意大利标准:x165crmow12ku瑞典标准:2310西班牙标准:x160crmov12美标:x12mCR12MOV模具钢材淬火规范编辑普通淬火、回火规范:淬火温度1000~1050℃,淬油或淬气,硬度≥60HRC;回火温度160~180℃,回火时间2h。国内比较好的硬度机哪里定制硬度:是材料抵抗局部塑性变形的能力,多用压入法测定。
表四:1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬材料的拉伸试验值调质区分符号抗拉强度/MPa伸长率/%较小试样1/8硬8290~410255号试样轧制方向1/4硬4370~490101/2硬2440~590—硬1≥550—表五:1/8硬、1/4硬、1/2硬和全硬状态材料的硬度值调质区分符号HRBHV1/8硬1/4硬8450~7165~8095~130115~1501/2硬硬2174~89≥85135~185≥170注:HRB和HV,只用其中之一。英国标准BS1449/《厚板、薄板和钢带***部分:碳素钢和碳锰钢厚板、薄板和钢带——具有成形性能的冷轧窄钢带技术条件》对冷轧薄板分级为CS1(铝***稳定化超深冲)、CS2(超深冲)、CS3(深冲)、CS4(冲压或成形)、CS14(折边)、CS15(商品级)。这项标准的力学性能要求如表六所示:表六:钢材交货时的力学性能轧制状态和级别退火(A)或平整冷轧(SP)状态硬度HV1)2)***屈服强度Re1)/MPa较小抗拉强度Rm1)/MPa较小伸长率A1)/%较小弯心直径1)(180o弯曲)原始标距LO50mm80mmCS1A(36)0aSP(34)0aCS2A(34)0aSP(34)0aCS3A100(140)(280)(34)(32)0aSP110(140)(280)(34)(32)0aCS4A105(140)(280)——0aSP115(140)(280)——0a注:1)窄钢带交货应符合,或者硬度和弯曲试验,或者拉伸和弯曲试验。
按实验原理分类可分为布氏、洛氏、肖氏、维氏、里氏、努普、巴氏和划痕、锉刀以及其他物理检测方法,如超声波、磁矫顽力等等。11种常见硬度试验方法1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。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。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。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**辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。600x的放大倍数是较常见的,1000x的放大倍数正愈加被***的应用。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**辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。触屏技术的出现彻底打破了硬度测试仪器在获取和分析试验结果及相关数据方面的限制。
硬度是一个专业的物理术语,材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。由于规定了不同的测试方法,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。弹簧钢砍粗铁小意思硬度一般分为三种:①划痕硬度。主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。凌空削发不是神话在刀剑硬度的测试上,我们通常采用的是洛氏硬度测试中的HRC标尺,通常用于测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用**多的硬度试验方法。HRC适用范围HRC20-67。对第二种误差,在测量前需用标准块对硬度计进行校准。便携式硬度机官方授权
金属硬度测量较早由雷奥姆尔提出硬度定义,表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。工业硬度机对照表
每一种物质都有自身的硬度,而硬度的书面意思为材料抵抗其他物体体压入其表面的一种能力。我们模具中的所有指标基本都需要使用到材料的各种物理特性,而硬度是较重要的方面。从材料的物理特性来说,一般是越硬就是越耐磨,伴随的也是越脆。但是,目前世界上用来表示物体硬度的单位(表示方法)有好几种。模具材料中,大部分硬度的表示方法为洛氏硬度,除此以外还有:布氏硬度、维氏硬度等。到底这些硬度有哪些不同?又是怎么的出来的呢?洛氏硬度(单位:HR)得到洛氏硬度的方法:用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为、,通过给金刚石、或者钢球加固定的一个压力,将其压入被检测材料的表面,再通过观察、测量出被测材料表面的凹陷程度来得出硬度值。如检测HRC:就是通过150kg载荷、钻石锥以上述方法得到硬度,不过此方法多用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。布氏硬度(单位:HB)得到布氏硬度的方法:通过给一个钢球施加一个大约3000kg的力,让后将其压入材料,而且需要保持一段时间后,去除外力。然后通过检查其表面的凹痕,得到布氏硬度值。其单位为公斤力/mm2(N/mm2)。维氏硬度(单位:HV)得到维氏硬度的方法:通过将顶角为136°的金刚石方形锥施加一个大约120kg力。工业硬度机对照表
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