材料的力學(xué)性能(2)-閱讀頁
2025-05-16 01:12本頁面
【正文】 化、強(qiáng)度和韌性等一系列不同物理量組合的一種綜合性能指標(biāo)。 1900年由瑞典人布利奈爾 (Brinell)提出而得名。 222()PHBDD dD???? RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 壓痕相似原理 對同一種材料，采用不同的 P和 D進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，能否得到統(tǒng)一的布氏硬度值，關(guān)鍵在于壓痕的幾何形狀是否相似。滿足這種關(guān)系時(shí)，改變 P和D，也可保證布氏硬度值不變。 布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)： 1）是其壓頭為淬火鋼球，由于鋼球本身的變形問題，不能用來測量過硬材料的硬度，一般在 HB450以上就不能使用了； 2）由于壓痕較大，不利于對表面有質(zhì)量要求的成品進(jìn)行硬度檢驗(yàn)。 洛氏硬度的壓頭分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。 的金剛石圓錐體制成，適于測定淬火鋼材等較硬的金屬材料；軟質(zhì)的為直徑(1/16英寸 )的鋼球。 鋼球壓頭 壓頭類型 初載荷 /kg 總載荷 /kg 表盤刻度顏色 應(yīng)用范圍 HRA 120o金剛石 10 60 黑色 70－ 85 HRB 10 100 紅色 25－ 100 HRC 120o金剛石圓錐體 10 150 黑色 20－ 67 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 表面洛氏硬度 由于洛氏硬度試驗(yàn)所用載荷較大，不宜用來測定極薄工件及各種表面處理層 (如表面滲碳、滲氮層等 )的硬度。 壓頭類型 120o金剛石圓錐體 標(biāo)度符號 HR15N HR30N HR45N HR15T HR30T HR45T 總載荷 10N 15 30 45 15 30 45 測量范圍 68－ 92 39－ 83 17－ 72 70－ 92 35－ 82 7－ 72 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 洛氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)： ① 簡便迅速，效率高。 ② 對試樣表面造成損傷較小，可用于成品零件的質(zhì)量檢驗(yàn)。 洛氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)： ① 洛氏硬度是人為定義的，使得不同標(biāo)尺的洛氏硬度值無法相互比較； ② 由于壓痕小，所以洛氏硬度對材料組織不均勻性很敏感，測試結(jié)果比較分散，重復(fù)性差，因而不適用于具有粗大、不均勻組織材料的硬度測定。 維氏硬度的測定原理和方法基本上與布氏硬度的相同，也是根據(jù)單位壓痕表面積上所承受的壓力來定義硬度值。 ，所加的載荷較小，測定維氏硬度時(shí)，也是以一定的壓力將壓頭壓入試樣表面，保持一定的時(shí)間后，卸除壓力，于是，在試樣表面上，留下壓痕 。 221362 s i n1 . 8 5 4 42oP PHVdd???維氏硬度試驗(yàn)時(shí)，所加的載荷為 50， 100， 200， 300， 500， 1000N等 6種； ?當(dāng)載荷一定時(shí)，即可根據(jù) d值，算出維氏硬度值。 ?維氏硬度的表示方法與布氏硬度的相同。若不知待測試件的硬化層厚度，則可在不同的載荷下，按照從小到大的順序進(jìn)行試驗(yàn)。 維氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)： ① 由于維氏硬度測試采用四方角錐體壓頭，在各種載荷作用下，所得的壓痕幾何相似。維氏硬度法測量范圍較寬，軟硬材料都可以測試，而不存在洛氏硬度法那種不同標(biāo)尺的硬度無法統(tǒng)一的問題，并且比洛氏硬度法能更好地測定薄件或薄層的硬度，因而常用來測定表面硬化層以及儀表零件的硬度。 ③ 當(dāng)材料的硬度小于 450HV時(shí)，維氏硬度值與布氏硬度值大致相同。但隨著自動維氏硬度機(jī)的發(fā)明，這一缺點(diǎn)將會被克服。測定極小范圍內(nèi)物質(zhì)的硬度，或者研究擴(kuò)散層組織、偏析相、硬化層深度以及極薄件等，上述方法就不適用了；此外，像陶瓷這樣的脆性材料，用上述方法所施加的載荷大，則會容易使陶瓷材料破碎。 所謂顯微硬度試驗(yàn)，一般是指測試載荷小于 200g力的硬度試驗(yàn)。 顯微硬度計(jì) 納米硬度計(jì) RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 維氏顯微硬度 維氏顯微硬度試驗(yàn)實(shí)質(zhì)上就是小載荷的維氏硬度試驗(yàn)，其測試原理和維氏硬度試驗(yàn)相同，并仍用符號 HV表示。 努氏硬度 努氏 (Knoop)硬度原理與維氏硬度相同，只是壓頭形狀不同。 ，兩短棱夾角為 130176。測量時(shí)，只測量長對角線的長度，所以測量精度較高，對測量薄層的硬度及檢查硬化層的硬度分布很有價(jià)值，比維氏硬度好。 1806年，由肖爾 (Shore)提出，故稱為肖氏硬度。肖氏硬度用 HS表示。鋼球的沖擊能量一部分轉(zhuǎn)變成塑性變形功被試件所吸收，另一部分轉(zhuǎn)變成彈性變形功而被試件儲存起來，當(dāng)彈性變形恢復(fù)時(shí)，能量被釋放出來，使鋼球回跳到一定高度。 肖氏硬度值只能對彈性模量相同的材料進(jìn)行測定比較。 其缺點(diǎn)是： 試樣結(jié)果的準(zhǔn)確性受人為因素影響較大，所以在科學(xué)研究中，較少使用。 硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中，距工件表面 1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以 1000，定義為里氏硬度值，以 HL表示里氏硬度計(jì)算公式如下： HL=Vb/Va 1000 式中， Vb：反彈速度， Va：沖擊速度。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 里氏硬度 里氏硬度儀的主要特點(diǎn)如下： 肖氏及里氏硬度均屬動載測試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此肖氏硬度儀要垂直向下使用，這勢必在實(shí)際使用中造成很大的局限性；而里氏硬度計(jì)考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度，通過速度修正，可在任意方向上使用，極大地方便了使用者。由于硬度計(jì)工作臺無法容納，所以根本無法檢測。
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