金属材料硬度的测定方法资料

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1、金属材料硬度的测定方法1．金属材料的力学性能金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下表现出来的特性，如强度、塑性、硬度、冲击韧度等。强度是指材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。以屈服强度σs和抗拉强度σb最为常用。塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力，常用延伸率(δ)和断面收缩率(ф)作为材料的塑性指标。冲击韧度是指材料抵抗冲击载荷的能力。金属材料韧性的好坏用冲击韧度值衡量。硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。工程上常用的有布氏硬度和洛氏硬度。图1 布氏硬度试验原理图(1)布氏硬度布氏硬度

2、试验是用一定的载荷P，将直径为D的淬火钢球，在一定压力作用下，压入被测金属的表面(图1)，保持一定的时间后卸去载荷，以载荷与压痕表面积的比值作为布氏硬度值，用HB表示。HB值愈大，材料愈硬。　　用布氏硬度试验测材料的硬度值，其测试数据比较准确，但不能测太薄的试样和硬度较高的材料。(2)洛氏硬度洛氏硬度试验是用一定的载荷将顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压入被测试样表面，然后根据压痕的深度来确定它的硬度值。　　　用洛氏硬度计可以测量从软到硬的各种不同材料，这是因为它采用了不同的压头和载荷，组

3、成各种不同的洛氏硬度标度，如HRA、HRB、HRC。2．硬度测定方法（1）布氏硬度测定方法。图2为HB－3000布氏硬度计。测定硬度时其基本操作和程序如下：图2 HB－3000布氏硬度计1—指示灯2—压头3—工作台4—立柱5—丝杠6—手轮7—载荷砝码8—压紧螺钉9—时间定位器10—加载按钮1）将试样平稳放在工作台上，转动手轮使工作台徐徐上升使试样与压头接触（应注意压头固定是否可靠），到手轮打滑为至,此时初载荷已加上。2）按下加载按钮，加荷指示灯亮，自动加载并卸载指示灯灭。3）逆时针转动手轮，使工作台下降，取下试样。4

4、）用读数放大镜测量压痕直径，测得压痕直径后从表中查出布氏硬度值。（2）洛氏硬度测定方法。以HRC测试为例（图3a），它是采用顶角为120°金刚石圆锥压头，总载荷为1500N。测试时先加预载荷100N，压头从起始位置0—0到1—1位置，压入试件深度为h1，后加总载荷1500N（实为主载荷1400N加上预载荷100N），压头位置为2一2，压入深度为h2，停留数秒后，将主载荷1400N卸除，保留预载荷100N。由于被测试件弹性变形恢复，压头略为提高，位置为3—3，实际压入试件深度为h3，因此在主载荷作用下，压头压入试件的深

5、度h=h3一h1。为了便于从硬度计表盘上直接读出硬度值，一是规定表盘上每一小格相当于0．002mm压深，二是将HRC值用HRC=100一的公式表示，从而符合人们的习惯概念，即材料越硬，硬度值（HRC）越高。洛氏硬度试验过程如图3b所示。图3a 洛氏硬度测定原理示意图图3b 洛氏硬度测定过程