Hårdhed er et mål for et metalmateriales evne til at modstå at blive presset eller ætset af en ekstern kraft og er en af de vigtigste indikatorer for metalmaterialers mekaniske egenskaber. Hårdhedstestning er en af de mest hurtige, økonomiske og enkle testmetoder til at evaluere metallers mekaniske egenskaber. Hårdhedstestning kan afspejle forskellene i egenskaberne af metalmaterialer i forskellige kemiske sammensætninger, organisatoriske strukturer og varmebehandlingsprocesforhold, så det er meget udbredt i inspektion af metalegenskaber, overvågning af kvaliteten af varmebehandlingsprocessen og udvikling af nye materialer.
Brinell hårdhed
Det opnås ved at trykke en quenching stålkugle eller hårdmetalkugle med diameter D ind i overfladen af metalmaterialet, der skal måles, med en belastning P af en vis størrelse, holde den i et vist tidsrum og derefter fjerne belastningen. Forholdet mellem belastningen P og overfladearealet af fordybningen F er Brinell-hårdhedsværdien, betegnet som HB. Brinells hårdhedsværdier er generelt udtrykt i kilogram kraft/mm² (N/mm²), men i praksis bruges de også almindeligvis som HBW eller HBS.
1 målemetode
Testbetingelser: Testbelastningen og diameteren af teststålkuglen skal bestemmes i henhold til materialets faktiske ydeevne. Almindelig testbelastning og stålkuglediameter har faste standarder for at tilpasse sig hårdhedstesten af forskellige materialer.
Måleproces: Materialet, der skal testes, placeres først på hårdhedstesteren, og derefter udføres fordybningstest med den valgte last og stålkugle. Efter at have holdt i en vis tid fjernes belastningen, og diameteren af fordybningen måles.
Hårdhedsberegning: Baseret på fordybningens diameter kan Brinell hårdhedsværdien beregnes ved hjælp af en formel eller ved at slå op i en tabel.
2 Anvendelse
Brinell hårdhedstester bruges hovedsageligt til hårdhedsbestemmelse af støbejern, stål, ikke-jernholdige metaller og bløde legeringer og andre materialer.
Det er meget udbredt i metallurgi, smedning, elektrisk kraft, petroleumsmaskiner, jernbanekøretøjer, biler, militærudstyr, laboratorier, gymnasier og universiteter og videnskabelig forskning.
3 udtryksmetoden
Brinell hårdhedssymbol med HBS eller HBW. HBS angiver, at indenteren er hærdet stålkugle, der bruges til bestemmelse af Brinells hårdhedsværdi på 450 under materialet; HBW angiver, at indenteren er hårdmetal, der anvendes til bestemmelse af Brinells hårdhedsværdi på 650 under materialet.
Udtryk: tallet før HBS eller HBW er hårdhedsværdien, efterfulgt af tal for at angive testbetingelserne, herunder diameteren af kuglen på indenteren, testbelastningen og testbelastningens holdetid (10~15s ikke markeret) . For eksempel indikerer 170HBS10/1000/30, at Brinell-hårdhedsværdien på 170 målt med en stålkugle med en diameter på 10 mm, holdt i 30 sekunder under en testbelastning på 9807 N (1000 kg.).
Vickers hårdhed
Vickers hårdhed, udtrykt ved symbolet HV, er den britiske Smith (Robert L. Smith) og Sedland (George E. Sandland) i 1921 i Vickers selskab (Vickers Ltd) foreslået. Den bruger en relativ overfladevinkel på 136 grader mellem den diamant positive prismatiske kegleindrykker, i bestemmelserne for belastningen F under påvirkning af tryk ind i testprøveoverfladen, hold en vis tidsperiode efter aflæsning, mål indrykningens diagonallængde d , og derefter beregne overfladearealet af fordybningen, og endelig ud af fordybningen af det gennemsnitlige tryk på overfladearealet af hårdheden af metal Vickers værdi.
1 Målemetode
I den faktiske måling behøver du ikke at udføre komplekse beregninger, men i henhold til den målte diagonallængde af indrykning d-værdien skal du direkte kontrollere tabellen for at få den målte hårdhedsværdi.
Almindeligt brugt Vickers hårdhedstester belastningsområde på 49,03 ~ 980,7N, velegnet til større emner og dybere overfladelags hårdhedsbestemmelse.
Til bestemmelse af hårdheden af det tyndere emne, værktøjsoverflade eller pletteringslag kan du bruge en lille belastning Vickers hårdhed, testbelastning på 1.961 ~ 49.03N.
Micro Vickers hårdhed er velegnet til mikroskopisk analyse.
2 Repræsentation
Vickers hårdhedsværdi for standardformatet til rapportering af xHVy, hvor x repræsenterer Vickers hårdhedsværdi, y repræsenterer målingen af den anvendte belastningsværdi (enhed: kg kraft). For eksempel, 185HV5 hårdhedsværdi på 185, måling af belastningsværdien, der bruges til 5 kg kraft.
3 Anvendelsesområde
Vickers hårdhedstester har en bred vifte af applikationer, kan måle næsten alle metalmaterialer, der bruges i industrien, fra meget bløde materialer til meget hårde materialer kan måles. Derudover kan den også bruges til hårdhedstest af keramiske materialer, plast og gummi, papmaterialer og så videre.
4 Prøvekrav
Overfladen af prøven skal være glat og flad, ingen oxidhud, snavs og olie.
Generelt er Vickers hårdhedsprøves overfladeruhedsparameter Ra ikke større end {{0}}.40μm, lille belastning Vickers hårdhedsprøve er ikke større end 0,20μm, mikro Vickers hårdhedsprøve er ikke større end 0,10μm.
Rockwell hårdhed
Rockwell-hårdhed er et indeks til at bestemme hårdhedsværdien ved dybden af plastisk deformation. Den bruger de specificerede betingelser for indenteren (diamantkegle, stålkugle eller wolframcarbidkugle) presset ind i overfladen af prøven i to trin og måler dybden af indrykningens resterende dybde h for at repræsentere hårdheden.
1 målemetode indenter og testkraft
Rockwell hårdhedstest ved hjælp af tre slags indenter (diamantkegle og to diametre af stålkugle) og tre slags testkraft (60 kg, 100 kg, 150 kg). Disse kombinationer svarer til Rockwell-hårdheden af ni skalaer, nemlig HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK. overflade Rockwell hårdhedstest bruger to indenter og tre mindre testkraft (15 kg, 30 kg, 45 kg), svarende til seks skalaer.
2 Beregning af hårdhedsværdi
Rockwell-hårdhedsværdien beregnes ved hjælp af følgende formel: N-konstant (for forskellige skalaer tager N 100 eller 130); h-restindrykningsdybde, mm; S-konstant (for Rockwell hårdhed, S=0.002 mm; for overflade Rockwell hårdhed, S=0.001 mm).
3 Karakteristika
Fordele: Rockwell hårdhedstest er enkel og hurtig, fordybningen er lille, bestemmelsen af en bred vifte, anvendelig til de fleste metalmaterialer.
Ulemper: dårlig repræsentativitet, data repeterbarhed er ikke god, ikke anvendelig til organisering af ujævnt materiale eller tyndt materiale og overfladehærdende lag.
4 Anvendelse
Rockwell hårdhedstest bruges almindeligvis til materialer med høj hårdhed, såsom quenching stål, støbejern osv.
De tre almindeligt anvendte vægte er HRA, HRB og HRC, som er velegnede til materialer med forskellig hårdhed.
Udvalg af hårdhedsskalaer
HRA: Anvendes til materialer med højere hårdhed, såsom stålplade, cementeret hårdmetal, med 60 kg belastning og diamantkegleindrykker.
HRB: Anvendes til materialer med lavere hårdhed, såsom blødt stål, ikke-jernholdige metaller, udglødet stål osv., med 100 kg belastning og hærdet stålkugle med en diameter på 1,5875 mm.
HRC: Til materialer med højere hårdhed, såsom bratkølingsstål, støbejern osv., ved brug af 150 kg belastning og diamantkegleindrykker.
Ved at vælge den passende kombination af indrykning og testkraft kan Rockwell hårdhedstest give nøjagtige hårdhedsværdier, hvilket giver et vigtigt grundlag for materialevalg og kvalitetskontrol.