金属硬度检测主要有两类试验方法。一类是静态试验方法,这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的,它们是金属硬度检测的主要试验方法。这里的洛氏硬度试验又是应用最多的,它被广泛用于产品的检验,据统计,目前应用中的硬度计70%是洛氏硬度计。另一类试验方法是动态试验法,这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。这里包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要用于大型的,不可移动工件的硬度检测。
首先从硬度概念来讲,硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力,从概念理解测定方法。
其次从硬度的测量发展来讲,硬度的测量包括的划痕法、压入法,但无非就是测量划痕的深度、压痕的面积或者深度。
对于钢铁厂比较常用的比如布氏硬度,是用载荷除以压痕面积代表其硬度,方法容易实现,但在成品表面打布氏硬度的话会留下很明显的压痕;但对于洛氏硬度(金刚石圆锥压头),测量区域小,对成品表面影响小,当然他依靠的是卸载在和后的压痕深度,与布氏硬度原理不一致,另外要求表面光洁度更高。
还有很多其他的测量表征方法,但基本是采用压入法。
刚度、强度和硬度都是材料的力学性能(或称机械性能)指标,为了理解三者的意义,我们首先要知道:
弹性变形:当外力去掉后能恢复到原来的形状和尺寸的变形。
塑性变形:当外力去掉后不能恢复到原来的形状和尺寸的变形。
接下来,再来理解刚度、强度和硬度,就比较容易了:
刚度:金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
强度:金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
硬度:金属材料抵抗更硬的物体压入其内的能力。
其实,三者之间没有必然的联系,不过,硬度是一项综合力学性能指标,一般硬度高的材料,其强度也高。
金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。按外力作用的性质不同,主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,工程常用的是屈服强度和抗拉强度,这两个强度指标可通过拉伸试验测出。
布氏硬度检测、洛氏硬度检测和维氏硬度检测的区别及应用介绍
硬度是衡量金属软硬的指标,直接影响金属材料的耐磨性,具有足够高的硬度才能保证产品的使用性能和寿命。布氏硬度检测、洛氏硬度检测和维氏硬度检测是常用的金属材料硬度测试方法,它们具有各自独特的特点和优势,具体有以下几个相同和不同的地方:
相同之处:
1. 三种方法都是用压头施加一定的荷载在金属表面上进行硬度测试;
2. 三种方法都可以测量材料表面硬度,并从硬度值来评价材料的强度、韧性等材料性能;
3. 三种方法都可以用于测试各种金属材料的硬度。
不同之处:
1. 三种方法所使用的压头形状、大小和压入深度不同。布氏硬度计采用硬质合金压头,洛氏硬度计采用金刚石圆锥压头,维氏硬度计采用金刚石棱锥压头;
2. 三种硬度测试方法使用的荷载和测试方法不同。布氏硬度测试值较稳定,准确度较高,但压痕较大,不适于成品检验。洛氏硬度测试简单、迅速,压痕较小,不损伤零件,但重复性较差,需在不同部位测量数次。维氏硬度测试具有高精度、表面特征小等优点,但对样品表面质量要求较高。
3. 三种方法适用于不同的测试要求和材料类型。在选择测试方法时,使用布氏硬度测试更为普遍。对于较薄的部件,使用洛氏硬度测试更为有效。大多数测试都可在维氏硬度范围内进行,而且这种测试适用于大多数金属材料。
总之,这三种方法可以被广泛地应用于金属材料硬度测试,如何选择正确的方法,取决于待测测材料的类型和尺寸,以及对测试精度的要求等。