硬度计

硬度计_6分词条

硬度计硬度计
度计(Durometer)是测量物体硬度的仪器,测量刮板刀片的橡胶或塑料硬度,根据繁简程度可分为简单硬度测量计和复杂硬度测量计两种。其原理是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的根据所测硬度单位分类有:洛氏硬度计维氏硬度计显微硬度计布氏硬度计邵氏硬度计巴氏硬度计里氏硬度计、韦氏硬度计等。

 

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硬度计 简介

 

硬度计硬度计
硬度反映了材料弹塑性变形特性,是一项重要的力学性能指标。与其他力学性能的测试方法相比,硬度试 验具有下列优点:试样制备简单,可在各种不同尺寸的试样上进行试验,试验后试样基本不受破坏;设备简便,操作方便,测量速度快;硬度与强度之间有近似的换算关系,根据测出的硬度值就可以粗略地估算强度极限值。所以硬度试验在实际中得到广泛地应用。硬度测定是指反一定的形状和尺寸的较硬物体(压头)以一定压力接触材料表面,测定材料在变形过程中所表面出来的抗力。有的硬度表示了材料抵抗塑性变形的能力(如不同载荷压入硬度测试法),有的硬度表示材料抵抗弹性变形的能力(如肖氏硬度)。通常压入载荷大于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫宏观硬度,压力载荷小于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫微观硬度。前者用于较在尺寸的试件,希反映材料宏观范围性能;后者用于小而薄的试件,希反映微小区域的性能,如显微组织中不同的相的硬度,材料表面的硬度等。


硬度计 原理

 

硬度计硬度计原理
硬度计的种类很多,最常用的洛氏、布氏、维氏和显微硬度测试法。洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度越小,材料越硬。表示了洛氏硬度的测量原理

布氏硬度测试法二,布氏硬度的测量原理选择一事实上的载荷P,把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间,然后卸去载荷,测量钢球在试样表面压出的压痕直径d,计算出压痕面积,算出载荷P与压痕面积的比值,这个比值所表示的硬度就是布氏硬度,用符号HB表示。

硬度计 技术参数

 

初试验力:10kg

硬度计硬度计
洛氏试验力 :60kg、100kg、150kg

布氏试验力 :62.5Kg、125Kg、187.5Kg

加力方式:螺杆加力

压 头:120°金刚石圆

Ф1.588mm、Ф2.5mm、Ф5mm硬质合金

测试项目:洛氏硬度HRC、HRB、HRA等15个标尺

布氏硬度HB 30、HB 10、HB 5、HB 2.5四种试验条件

分辨率 :0.5HRC

精度:符合标准GB/T230/231、ISO6506/6508、ASTM E18/E10  

使用范围:全部金属,包括钢、锻钢、铸铁、青铜、黄铜、紫铜、铝合金、铝等


硬度计 使用步骤

 

1.根据试件材料选择合适的压头和载荷
硬度计硬度计
2.加预载
3.加主载并保持一定的时间
4.卸载
5.将试样取下,用带刻度的低倍放大镜测压痕直径d
6.《压痕直径与布氏硬度对照表》得到布氏硬度值

布氏硬度的表示方法是若用Φ10mm钢球,在3000kg载荷下保持10s,测得的布氏硬度值表示为字母HB加上所测得的硬度值,例如HB400。在其他试验条件下,在HB后面要注明钢球直径、载荷大小及保载时间,例如:HB2.5/187.5/10=200表示用Φ2.5mm的钢球在187.5kg载荷下保持10s测得的布氏硬度为200。布氏硬度测试中还应注意以下几个问题,即试验压痕直径的范围应为0.25D<0.6D,否则测量结果无效;由于压痕周围存在变形硬化现象(可达2~3倍的压痕直径),所以要求相邻两个硬度点的距离≥4D,软材料≥6D,试件厚度不小于压痕深度的10倍,压痕离试件边缘的距离应不小于压痕直径。布氏硬度的优点是其硬度代表性全面,因压痕面积较大,能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均性能,而不受个别组成相及微小不均匀度的影响。因此特别适用于测定灰铸铁轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料;试验数据稳定,数据重复性强,此外,布氏硬度值和抗拉强度σb间存在一定换算关系。

维氏硬度的测量原理基本上和布氏硬度相同,所不同的是用金刚石正四棱锥压头。正四棱锥两对面的夹角为136°,底面为正方形,如图14-6所示。维氏硬度所用的载荷有1kg、3kg、5kg、10kg、20kg、30kg、50kg、100kg、120kg等,负载的选择主要取决于试件的厚度显微硬度的测量原理与维氏硬度一样,也是用压痕单位面积上所承受的载荷来表示的。只是试样需要抛光腐蚀制成金相显微试样,以便测量显微组织中各相的硬度。显微硬度一般用HM表示。工协作显微硬度测试用的压头有两种:一种是和维氏硬度压头一样的两面之间的夹角为136°的金刚石正四棱锥压头,显微硬度计是由显微镜和硬度计两部分组成。显微镜用来观察显微组织,确定测试部位,测定压痕对角线的长度;硬度测试装置则是将一事实上的载荷加在一事实上的压并没有上,压入所确定的测试部位


硬度计 仪器选型

 

型号
开口尺寸(宽×深)
mm×mm
净重
Kg
总重
Kg
包装尺寸
mm
PHBR-2 50×50 0.8 2.8 325×240×140
PHBR-4-2 100×50 1.2 3.7 390×280×160
PHBR-8-4 200×100 4.0 10.7 710×470×200
PHBR-8-10 200×250 5.5 14.2 720×650×230
PHBR-20-12 500×300 7.8 21.0 1060×760×240
PHBR-16 直径200-500 4.8 15.0 680×240×470
PHBR-32 直径400-850 6.8 17.0 680×240×470
PHBR-64 直径800-1600 11.5 25.0 1000×460×255










硬度计 硬度分类

 

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
  

硬度计硬度计
1.布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。
  
2.洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:HRA:是采用60kg载荷和金刚石压头押入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。HRC:是采用150kg载荷和金刚石压头押入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
  
3维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。HK=139.54?P/L2。式中:HK-努氏硬度,Mpa;P-荷重,kg;L-凹坑对角线长度,mm。中国和欧洲各国采用维氏硬度,美国则采用努普硬度。兆帕(MPa)是显微硬度的法定计量单位,而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。
  
4.韦氏硬度计(HW)
原理:HW=20-L/0.01,其中L为压入试样的深度,适用于铝合金硬度的现场快速方便的无损检测和质量控制。测试迅速,简便,一卡即可,硬度值可以直接读出,符合中国有色标准YS/T420和美国标准ASTMB647,是标准YS/T420推荐的两种仪器之一。

硬度计 应用领域

 

硬度计洛氏硬度计
洛氏硬度计用于铸铁等工件的洛氏硬度值测量。
维氏硬度计用于较薄工件的维氏硬度值测量。
布氏硬度计用于硬度较高的工件布氏硬度值测量。
里氏硬度计是便携式硬度计,用于不宜拆卸或较大产品的硬度值测量。
邵氏硬度计用于橡胶类产品邵氏硬度值测量。
氏硬度计用于铝合金类产品韦氏硬度值测量。
巴氏硬度计用于玻璃钢类产品巴氏硬度值测量。
万能硬度计用于多种硬度标尺下的硬度值测量。
显微硬度计是维氏硬度计的一种,用于很薄的工件的维氏硬度值测量。
肖氏硬度计用于测定黑色金属有色金属的肖氏硬度值。


硬度计 注意事项

 

除了各种硬度计使用时特殊注意事项外,还有一些共同的应注意的问题,现列举如下:

硬度计硬度计
1、硬度计本身会产生两种误差:一是其零件的变形、移动造成的误差;二是硬度参数超出规定标准所造成的误差。对第二种误差,在测量前需用标准块对硬度计进行校准。对洛氏硬度计校正结果,差值在±1之内合格。差值在±2之内的稳定数值,可以给出修正值。差值在±2范围之外时则必需对硬度计进行校正维修或换其他硬度测试法测定。

洛氏硬度各标度有一事实上的适用范围,要根据规定正确选用。例如,硬度高于HRB100时,应采用HRC标度进行测试;硬度低于HRC20时应用HRB标度进行测试。因为超出其规定的测试范围时,硬度计的精确度及灵敏度较差,硬度值不准确,不宜使用。
其他硬度测试法也都规定有相应的校正标准。
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。一般规定标准块自标定日起一年内有效。

2、在更换压头或砧座时,注意接触部位要擦干净。换好后,要用一定硬度的钢样测试几次,直到连续两次所得硬度值相同为止。目的是使压头或砧座与试验机接触部分压紧,接触良好,以免影响试验结果的准确性。

3、硬度计调整后,开始测量硬度时,第一个测试点不用。因怕试样与砧座接触不好,测得的值不准确。特第一点测试完,硬度计处于正常运行机制状态后再对试样进行正式测试,记录测得的硬度值。

4、在试件允许的情况下,一般选不同部位至少测试三个硬度值,取平均值,取平均值作为试件的硬度值。

5、对形状复杂的试件要采用相应形状的垫块,固定后方可测试。对圆试件一般要放在V形槽中测试。

6、加载前要检查加载手柄是否放在卸载位,加载时动作要轻稳,不要用力太猛。加载完毕加载手柄应放在卸载位置,以免仪器长期处于负荷状态,发生塑性变形,影响测量精确度。


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硬度计 参考资料

 

1.http://61.139.105.132/clkx/shiyan/pa1.htm
2.http://www.tianxing.com.cn/
3.http://www.chfang.com/
4.http://www.tianxing.com.cn/buluoydj.htm

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