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硬度物理特性及检测方法
发布时间:2022-10-26 9:55:01   浏览次数:

先,我们来明确一下,什么是硬度。硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简 单的一种试验方法。

那么,检测硬度的主要目的就是测定材料的适用性,或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。对于被检测材料而言,硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异,因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。

其次,硬度检测的方法主要有哪些?

金属硬度检测主要有两类试验方法。一类是静态试验方法,这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的,它们是金属硬度检测的主要试验方法。这里的洛氏硬度试验又是应用最多的,它被广泛用于产品的检验。另一类试验方法是动态试验法,这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。这里包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要用于大型的,不可移动工件的硬度检测。

再次,什么情况下选择里氏硬度计,当前工业对硬度的要求已越来越高了,特别是涉及金属材料的一些企业,因此,对硬度测量工具的要求也越来越高了。里氏硬度计作为硬度测量的一种动态试验法,这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的,里氏硬度计主要用于大型的,不可移动工件的硬度检测。由于里氏硬度计本身属于便携式仪器,其方便,快捷的测量方法更是受到广大工程师朋友的欢迎。相较布洛维硬度计,里氏硬度计有着相当高的性价比。因此,在可以使用动态试验法的情况下,选择一款合适的里氏硬度计对硬度测量显得更为重要了。里氏硬度计的基本原理是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面,测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度,利用电磁原理,感应与速度成正比的电压。里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。

计算公式:HL=1000*(VB/VA)

式中:

HL——里氏硬度值

VB——冲击体回跳速度

VA——冲击体冲击速度

根据里氏原理,只要材料具备一定刚性,能形成反弹,就能测出准确的里氏硬度值,但很多材料里氏与其它制式的硬度没有相应的换算关系,当前主流里氏硬度计只装了9种材料的换算表。具体材料如下:钢和铸钢,不锈钢,灰铸铁,球墨铸铁,铸铝合金,铜锌合金,铜锡合金,纯铜,合金工具钢。 因此,建议在测量上述几种材料时可放心选择里氏硬度计。对于一些特殊材料的试样,用户可使用厂家提供的拟合曲线软件做专用换算表。在实际生产中,使用的金属材料多种多样,由于里氏硬度计对材料的加工方式、材料的合金元素组成敏感,而里氏硬度计芯片中储存的硬度换算表不可能都满足用户的需要,用户在测试中,可以使用拟合软件做自己专用的硬度换算表。

里氏硬度计特点

里氏硬度计仪器轻巧,测试简便,快速,读数方便,适于检测硬度范围很宽的金属材料,并且可以从不同方向进行测试,非常适于在现场对大型工件、组装件进行硬度测试,比肖氏硬度计有了很大的技术进步。

它的缺点是这种试验方法在国际上还没有被普遍接受,迄今还没有被国际标准化组织(ISO)采纳,试验数据在国际上还缺乏来自独立的第三方或国际组织方面的监督与复核。

里氏硬度试验要求试样有一定的质量和厚度,不适于测试小工件。

里氏硬度计主要用于在现场快速测试大型的、组装的、不便移动的、不允许切割试样的工件,用于测试大型模具、大型锻造件、铸造件,可以灵活地测试大型工件不同部位的硬度,它是大型工件硬度测试上非常有效实用的检测手段,在国内有取代肖氏硬度计的趋势。

里氏硬度计不能测试表面硬化工件,通过耦合的办法测试小零件往往是不可靠的,目前有被误导测试小零件的倾向。对于中、小零件应尽量采用国际上通用的静态硬度测试方法。与肖氏硬度试验相同,里氏硬度试验结果的比较也是仅限于弹性模量相同或相近的材料。

里氏硬度计是根据里氏(Dietmar Leeb)硬度测试原理设计而成,测出里氏硬度值经过程序自动转换成布氏,洛氏,维氏,肖氏等硬度值,还可以配置各种测试配件,来满足于各种测试条件和环境。



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