第二章-金屬材料力學(xué)性能基本知識及鋼材的脆化(編輯修改稿)
2024-09-01 10:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 淬火鋼球(或硬質(zhì)合金球)以一定的試驗(yàn)力F壓入所測材料表面，保持規(guī)定時間后，測量表面壓痕直徑d，由d計(jì)算出壓痕表面積A，布氏硬度值HB=F／A。 按照壓頭種類，布氏硬度值有兩種不同表示符號。淬火鋼球作壓頭測得的硬度值用HBS表示，硬質(zhì)合金作壓頭測得的硬度值用HBW表示。 布氏硬度試驗(yàn)方法主要用于硬度較低的一些材料，例如經(jīng)退火，正火，調(diào)質(zhì)處理的鋼材，以及鑄鐵，非鐵金屬等。 2．洛氏硬度HR 洛氏硬度是采用測量壓痕深度來確定硬度值的試驗(yàn)方法。 為了滿足從軟到硬各種材料的硬度測定，按照壓頭種類和總試驗(yàn)力的大小組成三種洛氏硬度標(biāo)度，分別用HRA，HRB，HRC表示。其中HRR使用的是鋼球壓斗，用于測量非鐵金屬，退火或正火鋼等；HRA和HRC使用120。金鋼石圓錐體壓頭，用于測量淬火鋼，硬質(zhì)合金，滲碳層等。 洛氏硬度試驗(yàn)適用范圍廣，操作簡便迅速，而且壓痕較小，故在鋼鐵熱處理質(zhì)量檢查中應(yīng)用最多。3．維氏硬度HV 維氏硬度主要用于測量金屬的表面硬度。它采用正棱角錐體金剛石壓頭，在一定試驗(yàn)力下在試件表面壓出正方形壓痕，測量壓痕兩對角線平均長度來確定硬度值。 采用較低的試驗(yàn)力可以使維氏硬度試驗(yàn)的壓痕非常小，這樣就可以測出很小一點(diǎn)區(qū)域的硬度值，甚至可以測出金相組織中不同相的硬度。焊接性能試驗(yàn)中的最高硬度試驗(yàn)就是用維氏硬度來測定焊縫，熔合線和熱影響區(qū)硬度的。4．里氏硬度HL 里氏硬度的測量原理是：當(dāng)材料被一個小沖擊體撞擊時，較硬的材料使沖擊體產(chǎn)生的反、彈速度大于較軟者。里氏硬度計(jì)采用一個裝有碳化鎢球的沖擊側(cè)頭，在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面，利用電磁感應(yīng)原理中速度與電壓成正比的關(guān)系，測量出沖擊測頭試祥表面1mm處的沖擊速度和回跳速度。 里氏稀奇計(jì)體積小，重量輕．操作簡便。在任何方向上均可測試，所以特別適合現(xiàn)場使用；由于測量獲得的信號是電壓值，電腦處理十分方便，測量后可立即讀出硬度值，并能即時換算為布、洛、維等各種硬度值。1．1．4沖擊韌性 沖擊韌性是指材料在外加沖擊載荷作用下斷裂時消耗能量大小的特性。材料的沖擊韌性通常是在擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)上測定的，擺錘沖斷試樣所作的功稱為沖擊吸收功，以Ak表示。試樣的缺口型式有夏比U型和夏比V型兩種,V型缺口根部半徑小，對沖擊更敏感，在鍋爐壓力容器材料的沖擊試驗(yàn)中應(yīng)用較多。 試樣受到擺錘的突然打擊而斷裂時，其斷裂過程是一個裂紋發(fā)生和發(fā)展過程，在裂紋發(fā)展過程中，如果塑性變形能夠產(chǎn)生在斷裂的前面，就將能阻止裂紋的擴(kuò)展，而裂紋的繼續(xù)發(fā)展就需消耗更多的能量。因此，沖擊韌性的高低，取決于材料有無迅速塑性變形的能力。沖擊韌性高的材料一般都有較高的塑性，但塑性指標(biāo)較高的材料卻不一定都有較高的沖擊韌性，這是因?yàn)樵陟o載荷下能夠緩慢塑性變形的材料，往沖擊載荷下不一定能迅速發(fā)生塑性變形。在材料的各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)中，沖擊韌性是對材料的化學(xué)成分，冶金質(zhì)量，組織狀態(tài)，內(nèi)部缺陷以及試驗(yàn)溫度等比較敏感的一個質(zhì)量指標(biāo)，同時也是衡量材料脆性轉(zhuǎn)變和斷裂特性的重要指標(biāo)。1．1．6有關(guān)材料方面的進(jìn)一步知
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