材料力學(xué)性能教學(xué)課件ppt材料在其他靜載荷下的力學(xué)性能-資料下載頁(yè)
2025-03-22 04:16本頁(yè)面
【正文】 62 硬度試驗(yàn) ?（ a）試驗(yàn)時(shí)先加初始試驗(yàn)力 F0，以保證壓頭與試樣表面接觸良好，得到一個(gè)壓痕深度 h0，此時(shí)指針指零。 ?（ b）施加主作用力 F1，壓頭壓入深度為 h1，表逆時(shí)針轉(zhuǎn)到相應(yīng)刻度位置，h1包括彈性變形與塑性變形。 ?（ c） F1卸除后，總變形中的彈性變形恢復(fù)，壓頭回升一段距離（ h2h1），此時(shí)塑性變形深度即為壓痕深度 h，最終表盤指針?biāo)讣礊槁迨嫌捕戎怠? 63 ?為了能 在一臺(tái) 硬度計(jì)上測(cè)定不同軟、硬或厚、薄試樣的硬度，可采用不同 的壓頭 和試驗(yàn)力組合成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺。 用不同 標(biāo)尺測(cè)定 的洛氏硬度符號(hào)在 HR后面加標(biāo)尺 字母表示 。字母有 A、 B、 C? 順序至 H、 K九個(gè) ，故格 氏 硬度標(biāo)尺 有九種，常用的為 HRA、 HRB和 HBC三種。 硬度試驗(yàn) 64 ?洛氏硬度的表示方法： ?硬度 值、符號(hào) HR、標(biāo)尺字母。 ?如 60HRC表示用 C標(biāo)尺測(cè)得的洛氏硬度值為 60. ?B標(biāo)尺洛氏硬度有兩種材料的球壓頭，在硬度符號(hào)后面要加以明示： 鋼球用 S表示；硬質(zhì)合金球用 W表示。 ?如 60HRBW表示用硬質(zhì)合金球壓頭在 B標(biāo)尺上測(cè)得的洛氏硬度值為 60。 ?注意，使用兩種類型材料的球壓頭，硬度測(cè)試的結(jié)果不同。 硬度試驗(yàn) 65 ?洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn) ： ?1. 操作簡(jiǎn)便、迅速、硬度值可直接讀出； ?2. 壓 痕較小 ，可在工件上直接實(shí)驗(yàn)； ?3. 采用不同標(biāo)尺可測(cè)定各種軟硬不同的 金屬和厚薄不一的 試樣的硬度 ，可廣泛用于熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)。 ?洛氏硬度的缺點(diǎn)： ?1. 壓痕較小，代表性差； ?2. 若材料中存在偏析及組織不均勻等缺陷，則所測(cè)硬度值重復(fù)性差，分散度大； ?3. 用不同標(biāo)尺測(cè)得的硬度值彼此沒(méi)有聯(lián)系，不能直接比較。 硬度試驗(yàn) 66 ?三、維氏硬度試驗(yàn) ?維氏硬度試驗(yàn)的原理與布氏硬度相同，也是根據(jù)壓痕單位面積所承受的試驗(yàn)力計(jì)算硬度值。 ?不 同 的 是 維氏硬度 試驗(yàn) 的 壓頭不是 球體 ，而是兩相 對(duì)面 間夾角 α為 136176。 的 金 剛石 四棱錐體。 硬度試驗(yàn) 67 硬度試驗(yàn) 68 ?壓頭 在試驗(yàn)力 F（ N）作用下將樣品表面壓出一個(gè)四方錐形的壓痕 ，經(jīng) 一定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測(cè)量壓痕對(duì)角線平均長(zhǎng)度 d， d=(d1+d2)/2，來(lái) 計(jì)算壓痕的表面積 A（ mm2）。 硬度試驗(yàn) 69 ?維氏硬度 值（ HV）為試驗(yàn)力 F除 以壓痕 表面積 A所得 的商， 即 ?維氏硬度值也不標(biāo)注單位。 ?維氏硬度試驗(yàn)之所以采用正四 棱錐體壓頭 ，是為了當(dāng)改變 試驗(yàn)力 時(shí) ，壓痕的幾何 形狀總保持 相似，而不致影響硬度 值。 硬度試驗(yàn) 70 ?維氏硬度試驗(yàn)常用試驗(yàn)力范圍 為 ~。使用時(shí)應(yīng)視零件厚度及 材料 的預(yù)期硬度， 盡可能選取較大試驗(yàn)力，以減小壓痕尺寸的測(cè)量誤差。 硬度試驗(yàn) 71 ?如果維氏硬度試驗(yàn)時(shí)選用的試驗(yàn)力較小，達(dá)到~，則可測(cè)定金屬箔、極薄的表面層的硬度以及合金中各種組成相的硬度。因?yàn)閴汉鄢叽巛^小，為了提高測(cè)量精度，需要配用顯微放大裝置。這就是 顯微維氏硬度 （ 顯微硬度 ）。 硬度試驗(yàn) 72 ?維氏硬度值的標(biāo)注： ?“數(shù)字＋ HV＋數(shù)字 /數(shù)字 ” 的形式。 HV前面的數(shù)字表示硬度值， HV后面的數(shù)字表示試驗(yàn)所用載荷和載荷持續(xù)時(shí)間。若載荷持續(xù)時(shí)間為 1015s則可不標(biāo)出持續(xù)時(shí)間。 ?例如 :640HV30/20表示：載荷 30kgf作用下，持續(xù)20s測(cè)得的維氏硬度為 640； ?600HV30表示：用 30kgf試驗(yàn)力保持 10～ 15s測(cè)定的維氏硬度值為 600。 硬度試驗(yàn) 73 ?維氏硬度的優(yōu)點(diǎn)： ?1. 不存在布氏硬度試驗(yàn)時(shí)要求試驗(yàn)力 F與壓頭直徑D之間所規(guī)定條件的約束，也不存在洛氏硬度實(shí)驗(yàn)時(shí)不同標(biāo)尺的硬度值無(wú)法統(tǒng)一的弊端； ?2. 試驗(yàn)力可以任意選擇，壓痕測(cè)量精度較高，硬度值較精確。 ?維氏硬度的缺點(diǎn)： ?需要通過(guò)測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度后才能進(jìn)行計(jì)算或查表，工作效率比洛氏硬度法低得多。 硬度試驗(yàn) 74 ?四、其他硬度試驗(yàn)方法 ?（一） 努氏硬度 試驗(yàn) ?與 顯微維氏硬度 相比有兩點(diǎn)不同： ?（ 1） 壓頭 形狀 不同 。 兩 個(gè)對(duì)面角不等的 四角棱錐 金剛石壓頭，對(duì)面角分別為為 172176。 30′和 130176。 ，所以試樣上得到的是長(zhǎng)、短對(duì)角線長(zhǎng)度比 （ l/w）為 。 ?（ 2） 硬度 值不是試驗(yàn)力除以壓痕表面積，而是除以壓痕投影面積 。 硬度試驗(yàn) 75 ?努氏硬度試驗(yàn)由于壓痕細(xì)長(zhǎng)，只需測(cè)量對(duì)角線的長(zhǎng)度，所以精確度較高，對(duì)于表面淬硬層或滲層、鍍層等薄層區(qū)域的硬度測(cè)定以及滲層截面上硬度分布的測(cè)定較為方便。 硬度試驗(yàn) 76 ?（二） 肖氏硬度和里氏硬度 試驗(yàn) ?肖氏硬度： ?將一定質(zhì)量的帶有金剛石圓頭或鋼球的重錘，從一定高度落于金屬試樣表面，根據(jù)重錘回跳的高度來(lái)表征硬度值的大小，也稱為回跳硬度。 ?肖氏硬度的符號(hào)用 HS表示。 硬度試驗(yàn) 77 ?里氏硬度： ?用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面，用沖頭（碳化鎢球）的回彈速度表征金屬的硬度值。 ?里氏硬度的符號(hào) 為 HL。 ? 肖氏硬度汁和里氏 硬度計(jì)均 為手提式，使用方便，可在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量大型工件 的硬度 。 硬度試驗(yàn)
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