各品類硬度計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)

發(fā)布日期：2024-03-05      瀏覽次數(shù)：1539

一、布氏硬度

1、試驗(yàn)原理

用直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球，以相應(yīng)的試驗(yàn)力F壓入試樣表面，保持規(guī)定的時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，在試樣表面留下球形壓痕，如左圖所示。布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球作壓頭時(shí)，布氏硬度用符號“HBS"表示;用硬質(zhì)合金球作壓頭，布氏硬度用符號“HBW"表示。

2、選擇試驗(yàn)規(guī)范

在進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)時(shí)，鋼球直徑D、施加的試驗(yàn)力F和試驗(yàn)力保持時(shí)間、應(yīng)根據(jù)被測試金屬的種類和試樣厚度，按下表所示的布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范正確地進(jìn)行選擇。

3、試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)

布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：試驗(yàn)時(shí)使用的壓頭直徑較大，在試樣表面上留下壓痕也較大，測得的硬度值也較準(zhǔn)確。

布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是：對金屬表面的損傷較大，不易測試太薄工件的硬度，也不適于測定成品件的硬度。

布氏硬度試驗(yàn)常用來測定原材料、半成品及性能不均勻的材料(如鑄鐵)硬度

二、洛氏硬度計(jì)

1、試驗(yàn)原理

洛氏硬度是以頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為Φ1.588㎜的淬火鋼球作壓頭，以規(guī)定的試驗(yàn)力使其壓入試樣表面。試驗(yàn)時(shí)，先加初試驗(yàn)力，然后加主試驗(yàn)力。壓入試樣表面之后卸除主試驗(yàn)力，在保留初試驗(yàn)力的情況下，根據(jù)試樣表面壓痕深度，確定被測金屬材料的洛氏硬度值。

三、維氏硬度計(jì)

布氏硬度試驗(yàn)不適用于測定硬度較高的材料。

洛氏硬度試驗(yàn)雖然可用于測定較材料和硬材料，但其硬度值不能進(jìn)行比較。

維氏硬度試驗(yàn)可以測量從軟到硬的各種材料以及金屬零件的表面硬度，并有連續(xù)一致的硬度標(biāo)尺。

1、試驗(yàn)原理

維氏硬度試驗(yàn)原理與布氏硬度相似，也是根據(jù)壓痕單位表面積上的試驗(yàn)力大小來計(jì)算硬度值。區(qū)別在于壓頭采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體，將其以選定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，按規(guī)定保持一定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線長度，如書上P9圖1-5所示。維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示，符號HV。   

2、常用試驗(yàn)力及其適用范圍

維氏硬度試驗(yàn)所用試驗(yàn)力視其試件大小、薄厚及其它條件，可在49.03-980.7N的范圍內(nèi)選擇試驗(yàn)力。常用的試驗(yàn)胃有49.03、98.07、196.1、294.2、490.3、980.7N。HV符號前面的數(shù)字為硬度值，后面依次用相應(yīng)數(shù)字注明試驗(yàn)力和試驗(yàn)力保持時(shí)間(10-15s不標(biāo)注)。如640/HV30/20,表示30kgf (294.2N) 試驗(yàn)力，保持時(shí)間為20s測得維氏硬度值為640。

維氏硬度法適用范圍寬，尤其適用于測定金屬鍍層、薄片金屬及化學(xué)熱處理后的表面硬度，其結(jié)果精確可靠。當(dāng)試驗(yàn)力小于0.2 kgf (1.961N)時(shí)，可用于測量金相組織中不同相的硬度。

3、試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：①與布氏、洛氏硬度試驗(yàn)比較，維氏硬度試驗(yàn)不存在試驗(yàn)力與壓頭直徑有一定比例關(guān)系的約束; ②不存在壓頭變形問題; ③壓痕輪廓清晰，采用對角線長度計(jì)量，精確可靠，硬度值誤差較小。

缺點(diǎn)：其硬度值需要先測量對角線長度，然后經(jīng)計(jì)算或查表確定，故效率不如洛氏硬度試驗(yàn)高。