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硬度試驗方法的選擇及硬度計的選擇

更新時間:2013-05-27      點擊次數:8734

從硬度檢測方法分類中可以看到常用的硬度檢測方法就有好多種,諸如:洛氏硬度計布氏硬度計維氏硬度計里氏硬度計韋氏硬度計巴氏硬度計等等,究竟使用哪種硬度計,使用哪種檢測方法,經常困擾使用人員。這些方法不僅在原理上有區別,而且在同一種檢測方法中還有不同的試驗力、不同的壓頭、不同的飽和時間和標尺。如何根據代測材料的種類、工藝狀態、幾何尺寸、和檢測要求等特點來選擇一種合適的硬度檢測方法和檢測條件,是進行硬度檢測按要考慮的。上海皆準儀器設備有限公司從事硬度計行業多年,為客戶提供完善專業的產品技術咨詢,選型及售后服務。

硬度檢測方法的選擇一般遵循以下原則:

一、根據材料的工藝特點及工藝狀態,對其硬度的高低估計來選用檢測方法。當不能做出大致估計的時候,應該按較高的硬度來選擇,如洛氏硬度HRC標尺,或者維氏硬度HV(同樣的洛氏硬度也應遵循硬度標尺由高至低的原則,對不明硬度的材料可先選用HRA標尺)進而通過測量值判斷具體選用哪個標尺或檢測方法。

二、在選定一種檢測方法后,如試樣的硬度范圍、厚度、大小等允許,應選用較大的試驗力進行檢測,有利于減小檢測結果的相對誤差。(選擇標尺后應注意測砧效應的產生,如被測工件背面有壓痕產生,測量結果不準確,應該更換標尺)如在布氏硬度檢測中,在檢測條件允許的條件下,應選用Φ10mm硬質合金壓頭,29.421KN3000kg)試驗力。實際檢測中,如碳素工具鋼、合金工具鋼等,對退火后的硬度要求不僅僅是布氏硬度值不大于多少(或范圍多少),還要求壓痕直徑不小于多少或者范圍多大。實際上就是對檢測條件提出了限制和要求。如碳素工具鋼T8A要求HBW不大于187,同時壓痕要求直徑不小于4.4mm;合金工具鋼CrWMn 要求HBW值在255~207之間,壓痕直徑要求在3.8~4.2mm之間。為滿足這一要求就必須選用Φ10mm的鋼球和3000KG的檢測力。

三、根據材料厚薄及處理工藝,如對較薄的試樣或有覆層的試樣,或經強化處理后硬化層(滲碳層、滲氮層、高頻淬火等)深度不同的試樣測定硬度時,必須根據試樣厚薄、覆層或強化層層深(厚)、材料硬度。選擇相適應檢測方法和檢測力大小。一般情況下對薄小工件及表面覆層、硬化層的試樣多選用小負荷維氏硬度計或者表面洛氏硬度計、努普硬度檢測方法。

四、在試驗和材料研究中,如將試驗數據與查得文獻資料中硬度值進行對比,應盡可能選用與文獻資料中同樣的檢測方法、檢測標尺,避免因換算引起的誤差。(硬度值換算為非線性基本上都是經驗積累出來的結果)。

五、對于HBW450的金屬材料,包括正火、退火、調質鋼,各種鑄鐵以及多種有色金屬及其合金(包括、鎂、銅、鋅、錫、鉛等)采用布氏硬度檢測方法比較合理。因布氏法有多種檢測力和壓頭選擇,壓痕直徑大,能測出較大范圍內金屬各組成部分的綜合性能,而不受個別相或局部組織的影響,數據較準較穩定,復現性好。

用洛氏硬度檢測法測得的金屬材料硬度值與布氏和維氏法的結果比較,精度較低,這是因為洛氏法是以測量壓痕深度間接反應硬度值的高低,檢測點很小,且每一洛氏單位僅為0.002mm深,易于出現誤差。但洛氏法方便、迅速,特別適用于鋼鐵材料的熱處理工藝過程和zui終產品檢測。

對于大型鑄件和已組裝成整機上的制件,則多用肖氏、里氏和錘擊布氏硬度檢測方法。

六、在一些特殊情況下,則可分別選用劃痕、銼刀檢測(這兩種檢測方法精度較低需要使用人員有相應的檢測經驗)和努普、顯微硬度、超聲波硬度檢測方法。

七、在同一系統實驗與研究工作中,用同一材料,由于處理工藝不同,其硬度差異較大,這時一般不宜變換檢測方法,為求得統一的標尺比較,可選用維氏硬度檢測方法,因為維氏法可以從很低的硬度值至很高的硬度值,這樣能獲得便于計較又不許換算的理想結果。

八、根據零件尺寸、數量、測試精度要求及熱處理工藝的不同,應正確選擇相應的硬度檢測方法。

九、根據圖紙要求選擇硬度計。如HRC 可選擇洛氏硬度計(手動洛氏、電動洛氏、數顯洛氏)HV可選擇顯微維氏硬度計,小負荷維氏硬度計、(普通維氏硬度計、自動轉塔維氏硬度計、  數顯維氏硬度計、帶圖像分析系統維氏硬度計)

十、針對異形件可選用便攜式硬度計(洛氏、布氏、布洛、里氏、超聲硬度計

十一、針對材料如鋁合金可選用韋氏硬度計、巴氏硬度計。環氧樹脂材料科選用巴氏硬度計。

 

 

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