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簡介
從硬度檢測方法分類中可以看出,僅常用的硬度檢測法就有好多種這些方法不僅在原理上有區(qū)別,而且在同一種方法中,還有不同的檢測力、壓頭和標(biāo)尺。如何根據(jù)待測材料的種類、工藝狀態(tài)、幾何尺寸和檢測要求等特點(diǎn)來選擇一種合適的硬度檢測方法和檢測條件,是進(jìn)行硬度檢測時(shí)首先應(yīng)予認(rèn)真考慮的。
方法
硬度檢測方法的正確選用,一般應(yīng)注意以下原則:
1、 硬度檢測方法選用一:
根據(jù)材料的特點(diǎn)以及其工藝狀態(tài),對其硬度的高低估計(jì)來選用檢測方法。當(dāng)不能做出大致的估計(jì)時(shí),應(yīng)該按較高的硬度來選擇,如洛氏C標(biāo)尺或維氏檢測法:檢測的結(jié)果可供進(jìn)一步正確選擇方法參考。
常用金屬材料的硬度見表
表 常用金屬材料的硬度范圍參考表
| 金屬種類 | 硬度范圍 | 有色金屬材料 | 金屬種類 | 硬度范圍 | ||
鐵 | 灰口鑄鐵 球墨鑄鐵 | 150~280HBS 130~320HBS | 鑄造鋁合金 壓鑄鋁合金 鑄造銅合金 壓鑄銅合金 鑄造鋅合金 壓鑄鋅合金 | 45~130HBS | |||
60~90HBS | |||||||
可鍛鑄鐵 | 黑心 白心 | 120~290HBS ≤230HBS | 44~169HBS | ||||
85~130HBS | |||||||
耐熱鑄鐵 | 160~364HBS | 80~110HBS | |||||
鋼 | 優(yōu)質(zhì)碳 素結(jié)構(gòu)鋼 | 熱軋 退火 | 131~302HBS 187~255HBS | 80~95HBS | |||
鑄造軸承合金 | 鉛基 錫基 鋁基 銅基 | 18~32HBS | |||||
合金結(jié)構(gòu)鋼 | 187~269HBS | 20~34HBS | |||||
碳素工 具鋼 | 退火 淬火后 | 187~217HBS ≥62HRC | 35~40HBS | ||||
60~65HBS | |||||||
合金工 具鋼 | 交貨狀態(tài) 淬火 | 179~268HBS ≥45~64HRC | 鎳合金 | 退火 冷軋 | 90~200HBS | ||
140~300HBS | |||||||
高速工 具鋼 | 交貨狀態(tài) 淬火回火 | ≤285HBS ≥63~66HRC | 鑄造鈦合金 鎂合金 硬質(zhì)合金 高比重(密度)合金 | ≤210~365HBS | |||
49~95HBS | |||||||
軸承鋼 制品 | 退火 淬火回火 | 170~207HBS 58~66HRC | 82~93.3HRA | ||||
290~310HBS | |||||||
彈簧鋼 | 熱軋狀態(tài) 熱處理 | 285~321HBS ≤321HRS | 變形鋁合金 變形銅合金 | ≤190HB | |||
≤370HV |
2、 硬度檢測方法選用二
在選定一種檢測法后,如試樣的硬度范圍、厚度、大小等允許,則應(yīng)選用較大的檢測力進(jìn)行檢測,這有利于減小檢測結(jié)果的相對誤差。如在布氏硬度檢測中,在檢測條件允許時(shí),應(yīng)選用10mm球,29.421 kN(3000kgf)檢測力。在實(shí)際應(yīng)用中,如碳素工具鋼、合金工具鋼等,對退火后的硬度要求不僅僅是布氏硬度值不大于多少(或范圍多大),還要求壓痕直徑不小于多少(或范圍多大)。這實(shí)際上就是對檢測條件提出了限制和要求。
又如:碳素工具鋼T8A要求HBS不大于187,同時(shí)壓痕要求直徑不小于4.4mm;合金工具鋼CrWMn要求HBS值在255~207之間,同時(shí)要求壓痕直徑應(yīng)在3.8~4.2mm之間。為滿足這一要求,就必須選用10mm球和29.42 kN檢測力。
3、硬度檢測方法選用三
根據(jù)試樣的厚薄以及處理工藝,如對較薄的試樣或有覆蓋層試樣,或經(jīng)強(qiáng)化處理后硬化層深度不同的試樣測定硬度時(shí).必須根據(jù)試樣厚薄、覆蓋層或強(qiáng)化層層深(厚)、材料硬度,選擇相適應(yīng)檢測方法和檢測力大小。
一般情況下,對薄的和有覆蓋層、強(qiáng)化層的試樣,多選用小負(fù)荷維氏或表面洛氏檢測法、努普氏檢測法等檢測方法。
4、硬度檢測方法選用四
在實(shí)驗(yàn)和材料研究工作中,如欲將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與查得文獻(xiàn)資料中的硬度值進(jìn)行比對時(shí),應(yīng)盡可能選用與資料相同的檢測方法,避免因換算引入誤差。
5、硬度檢測方法選用五
對于HBS<450的金屬材料,包括退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼,各種鑄鐵以及多種有色金屬及其合金(包括鋁、銅、鎂、鉛、鋅、錫等)用布氏硬度檢測方法比較合理。因?yàn)椴际戏ㄓ卸喾N檢測力和壓頭選擇,壓痕直徑大,能測出較大范圍內(nèi)金屬各組成部分的綜合性能,而不易受個(gè)別相或局部組織的影響,數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確穩(wěn)定,復(fù)現(xiàn)性較好。 用洛氏硬度檢測法測得的金屬材料硬度值與布氏和維氏法的結(jié)果比較,精度較低,這是因?yàn)槁迨蠙z測法是以測量壓痕深度間接反映硬度值的高低,檢測點(diǎn)很小,且每一洛氏單位僅為0.002mm深,易于出現(xiàn)誤差。但洛氏檢測法方便、迅速,特別適用于鋼鐵材料的熱處理工藝過程和最終產(chǎn)品檢測。
對于大型鑄件和已組裝成整機(jī)上的制件,則多用肖氏、里氏和錘擊試布氏硬度檢測方法。
6、硬度檢測方法選用六
在一些特殊情況下,則可分別選用劃痕檢驗(yàn)、銼刀檢驗(yàn)和努普、顯微硬度等檢測方法。
7、硬度檢測方法選用七
在同一系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與研究工作中,用同一種材料,由于處理工藝不同,其硬度差異較大,這時(shí)一般不宜變換檢測方法,為求得統(tǒng)一的標(biāo)尺比較,可選用維氏硬度檢測方法,因?yàn)榫S氏檢測法可以從很低硬度值測至很高硬度值,這樣能獲得便于比較又不用換算的理想結(jié)果。
8、硬度檢測方法選用八
根據(jù)零件的尺寸、數(shù)量、測試精度要求發(fā)熱處理工藝的不同,應(yīng)正確選擇相應(yīng)的硬度檢測方法。