材料力学性能硬度.doc

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1、材料力学性能实验报告姓名:班级：学号:成绩:实验名称实验四硬度试验实验目的1.掌握金属布氏、洛氏、维氏（小载荷）及显微维氏硬度的实验原理和测试方法；2.了解硬度试验根据应力状态所划分的两种试验方法及其共同特点；实验设备3.学会正确使用硬度计。实验结果农］X80管线钢布氏硬度压痕克径实验数据记录表（单位:mm）収点方向123水平方向4.03753.98704.0335垂直方向4.00803.99354.0670平均值4.02283.99024.0502查布氏硬度值表，得到表2数据：表2布氏硬度值表（部分）压痕直径d］（）（mm）负荷为p=30/）2时的HB值压痕直径%负荷为p

2、=30DHB-3000B-1型布氏硬度计；HRD-150型电动洛氏硬度计；MH・5型显微维氏硬度计；HVS-50Z型数字式维氏硬度计。吋的HB值3.992304.032254.002204.042244.012284.052234.022264.06222然后进行线性计算，表1中各个点的布氏硬度值:第1点：HB=一—x(4.02284.03)+225=225.72u2264.02-4.03第2点：°3()220HB=…x(3.99024.00)+220=229.8*2303.99-4.00第3点:223-222HB=x(4.05024.06)+222=222.98«2234

3、.05-4.06农3各个硬度测试实验结果硬度布氏硬度HBS3000(kg)/10(mm)/15(s)洛氏硬度HRC维氏硬度HV5(kg)/10(s)显微维氏硬度HV20（g）/l（Xs）材料X80管线钢40Ci■退火铝合金20#珠光体（黑）铁素体（白）122640.9148.8425.05168.37223039.5156.6446.30157.7432233&6154.7467.04163.06平均值22639.7153.4446.13163.06图1显微镜Kxso管线钢布氏破度压痕图图2显微镜下饮索体的维氏便度圧痕图3显微镜下珠光体的维氏硬度压痕实验思考题:1、说明本实

4、验使用的各种硬度计的型号及操作程序。答：布氏硬度计:(1)型号:1IB-3000B-1；(2)操作程序：将一定直径钢球以一定负荷压入试样表面，保持一定时间后卸载，测量试样表面压痕直径，用载荷除以圧痕表面积计算出应力值作为硬度值大小的计量单位，通过测量压痕直径查表即可得硬度值。洛氏硬度计(1)型号：HRD-150；(2)操作程序：实验时，对试样首先施加初始试验力F(),产生一个压痕深度h0,然后施加主试验力”，此时产生一个压痕深度增量山，第二个步骤是在总试验力作用下进行的，总压痕深度为九+人，在此条件下，经过规定保持时间后卸除主试验力，测量在初始试验下的残留压痕深度，在硬度计

5、表盘上读出硬度值；维氏硬度计(1)型号：HVS-50Z；(2)操作程序：将试样在H镜下调节清楚，然后施转镜头将压头对准试样加载，加载完毕后将镜头重新调至试样上，对焦后测量对角线的距离，垂直方向各测一次用所得的山，ch值取平均值除以10代入公式求解。显微维氏硬度计(1)型号：MH-5；(2)操作程序：在计算机系统中调好参数，载荷及保载时间，点击测量键，计算机自动加载保持得到一个标准圧痕图形，并采用四点法测量。2、分析各种试样的硬度试验方法与试验条件的选择原则。答：布氏硬度：试验方法：用布氏硬度计对样品加载，加载后测量圧痕直径，并根据直径查表得出样品硬度值。试验条件选择原则：d

6、/D=0.24〜().6；保持时间为：黑色金属10〜15s,有色金属30±2s。洛氏硬度：试验方法：对试样首先施加初始试验力，再施加注试验力，经过规定保载时间后卸除主试验力，在硬度计表盘上读出硬度值。试验条件选择原则：加工试样表面必须是平面，表面粗糙度Ra=0.8um(47)应光滑平坦，无氧化物和外异污物；若压头为金刚石，试样或试层最小厚度应为压痕残余深度的10倍以上；两相邻压痕中心间距至少为压痕直径的4倍，但不得小T2mm,任一压痕中心距离试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍，但不得小于lmmo维氏硬度和显微维氏硬度：试样粗糙度耍求：对小负荷维氏硬度Ra<0.2um,对

7、显微维氏硬度Ra<0.1um,且表而应平坦光滑，无氧化皮及外来污物、油脂；在保证不打穿镀层的前提下尽量选择较大的载荷，压痕对角线的长度丿应小于试样或试验层厚度1/1.5O3、说明各种硬度表示方法的意义。答:布氏硬度:650HB10(kg)/10(mm)/15(s),650为布氏硬度值,10(kg)为载荷大小，10(mm)为压头直径，15(s)为保载时间；洛氏硬度：70.0HRC,按C标尺读取的洛氏硬度值为70.0；维氏硬度和显微维氏硬度：400HV20(g)30(s),400为维氏硬度值，20(g)为载荷，30(s