显微硬度开始.ppt

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1、硬度的测定硬度：金属材料抵抗局部变形,特别是抵抗塑性变形、压痕或划痕的能力。也是衡量金属软硬程度的判据。主要内容1、硬度的特点及应用2、布氏硬度测试3、洛氏硬度测试法4、维氏硬度测试法5、显微硬度测试法硬度试验的特点及应用试样制备简单，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；测量范围大:可大(多晶体)可小(单个晶粒、表面渡层、手表内部小零件等)、可软可硬各种金属件都可做硬度试验；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(如碳钢бb≈0.36HB)。测定材料的硬度,定性分析材料的组织、性能;测定脱碳层深度;定性

2、分析夹杂物性质,组成相的性质等。2.洛氏硬度测定法2.1洛氏硬度的测量原理用顶角为120°的金刚石圆锥或φ为1.588mm的淬火钢球为压头,在规定载荷（初载荷及主载荷）的作用下压入材料表面,经规定保持时间后,卸除主试验力，根据压痕深度来确定硬度值。图1表示了洛氏硬度的测量原理。图1.洛氏硬度试验原理示意图0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所引起的弹形变形和塑性变形。2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P=P0+P1的作用下压入试件的位置。3-3：去除主载荷P1后仍保留预载荷P0时压头的位置，压入深度为

3、h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，主载荷引起的塑性变形深度为:h=h1-h0h值越大，试件越软，h值越小，试件越硬。为适应数值越大硬度越高的概念，用一常数K减去h表示硬度的高低。并规定每0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则：测量值直接在表盘上读出。用金刚石圆锥压头时，常数K为0.2mm，硬度值由黑色表盘表示;用钢球(Φ=1.588mm)压头时，常数K为0.26mm，硬度值由红色表盘表示.为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标尺的洛氏硬度。洛氏硬度共有15种标尺供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HR

4、F，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV；表面洛氏硬度标尺：HR45N、HR30N、HR15N和HR45T、HR30T、HR15T。其中常用的几种标尺见表1。标度符号压头总载荷N(kg)表盘上刻度颜色常用硬度值范围应用举例HRA金刚石圆锥588.6(60)黑色70~85碳化物、硬质合金、表面淬火钢等HRB1.588mm钢球981(100)红色25~100软钢、退火钢、铜合金HRC金刚石圆锥1471.5(150)黑色20~67淬火钢、调质钢等HRD金刚石圆锥981(100)黑色40~77薄钢板、中等厚度的表面硬化工件HRE3.175mm钢球981(100)红色

5、70~100铸铁、铝、镁合金、轴承合金HRF1.588mm钢球588.6(60)红色40~100薄板软钢、退火铜合金HRG1.588mm钢球1471.5(150)红色31~94磷青铜、铍青铜HRH3.175mm钢球588.6(60)红色铝、锌、铅表1.各种洛氏硬度值的符号及应用2.2洛氏硬度测定的优缺点优点:操作简便、迅速，适宜大生产；压痕小，适宜测成品；适用范围广，从极软到极硬、从极薄到极硬的材料都能测定。缺点：不同标尺硬度值之间不能相互比较；对粗大组织的金属不适用。硬度表示法如：38HRC、48HR30N、68HR30T等。金属洛氏试验执行的现行标准为：GB/T230.1－2004金属洛

6、氏硬度试验第1部分：试验方法洛氏硬度实验过程1、试验前的准备（参数设定）按RESET键清零；将选好的压头安装好；设预载力；设总载荷；设定标尺：按D/B键，使力、压头、标尺一致；设定保荷时间：键DWTIME与DEC或INC键配合，按SET键输入；此时显示标尺与0.0;用标准块校验，示值误差应符合标准。2、试验过程放好试样，实验点对准压头；顺时转动转盘使试样紧密接触压头，使预载力指示灯依次点亮，直至“SET”灯亮，约1s后自动进行后续过程；显示标尺与硬度值供记录；设备复原位。注意事项试样表面要平滑干净；试样或试验层最小厚度不小于金刚石压头h的10倍或钢球压头h的5倍；试验后试样背面不得有肉眼可见

7、的变形痕迹；3.布氏硬度测试法3.1布氏硬度的测量原理加载荷P,使直径为D的淬火钢球压头压入试件表面并保持一定时间，去载后，测量压痕直径d，算出压痕面积F，P/F即为布氏硬度，用符号HB表示。布氏硬度的测量原理如图2所示。图2.布氏硬度试验原理示意图式中：P——测试用的载荷(kg)；D——压头钢球的直径(mm)；d——压痕直径(mm)；F——压痕面积(mm2).测出d,查表即可得HB值公式压头直径有Φ2.5m