硬度计
硬度计(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(包括预载荷和主载荷)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。
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。
初试验力:10kg
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硬质合金球
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
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.查《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
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。
| 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。
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。
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。
韦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和有色金属的肖氏硬度值。
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:
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。
| 装配式热电阻 | 铠装热电阻 | 压力表 | 内存条 |
| 双金属温度计 | 水泵 | 传感器 | 开关电源 |
| 防爆热电阻 | 防爆热电偶 | 热敏电阻 | 二等标准热电偶 |
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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