维氏硬度测定的原理和方法 维氏硬度测定的原理与方法基本上与布氏硬度的相同,根据单位压痕表面积上所承受的压力来定义硬度值。 测定维氏硬度所用的压头为金刚石制成的四方角锥体,两相对面间的夹角为1360,所加的载荷较小。
维氏硬度计是由精密机械,光学系统和先进技术萃合而成的材料硬度测定仪器,用于测定黑色金属、硬度合金、有色金属、表面渗氮层、氮化或非金属材料的维氏硬度,可用于各行各业的金属材料、大专院校等。
洛氏硬度检测法初是由美国人洛克威尔(S.P.RocKwell和H.M.RocKwell)在1914年提出的。以后他们在1919年和1921年两次对硬度计的设计进行了改进,奠定了现代洛氏硬度计的雏形。
洛氏硬度计是世界上台依据洛氏硬度试验原理设计的,只需要单侧接触试样就可测试金属硬度的洛氏硬度计,依靠磁力将洛氏硬度计测头吸附在钢铁表面,不需要对试样进行支撑,测试精度符合标准GB/T230、ISO6508,不低于台式洛氏硬度计。
利用磁力吸盘将硬度计固定在钢铁工件表面,无需支撑,无需取样,不用移动 工件,只要单侧接触即可完成测试。
洛氏硬度计一般分为:
按应用方式来分:一般洛氏硬度计,表面洛氏硬度计,塑料洛氏硬度计,综合型洛氏硬度计等。
按操作方式来分:手动洛氏硬度计,电动洛氏硬度计,数显洛氏硬度计,全自动洛氏硬度计等。
洛氏硬度计一般适用于淬火、调质、退火、冷硬铸件,可锻铸件,硬质合金钢、铝合金、铜合金、轴承钢,测黑色金属、有色金属、非金属材料的洛氏硬度测量。
手动洛氏硬度计简单操作:
1) 实验时将试样放在工作台上,按顺时针方向转动手轮,使工作台上升至试样与压头接触(注意:靠近压头时应缓慢上升工作台,不得冲击压头);
2) 继续转动手轮,带动指示器表盘9的指针转动,小指针从黑点对准红点后停止转动手轮,随后转动指示器表盘使大针对准“0”;
3) 向前搬动加卸试验力手柄1,加载荷,停留5-7秒;
4) 扳回搬动加卸试验力手柄1,卸载,这时指示器指针所指示的读数即为所求的硬度值。
标尺应用的原则:
HRA
适用于测定坚硬或薄硬材料硬度,如硬质合金、渗碳后淬硬钢、经硬化处理后的薄钢带、薄钢板等。因为对于HRC>67的材料若仍用较大的试验力的话材料的硬度值很高这就容易损坏仪器的压头,HRA标尺所用的试验力较小,且压头形状为圆锥形适合于此类材料的洛氏硬度检测。
HRB
适用于测定中等硬度的材料,如经退火后的中碳和低碳钢、可锻铸铁、各种黄铜和大多数青铜以及经固溶处理时效后的各种硬铝合金等。适用范围是20~100HRB。当材料的硬度过小时在材料的金属蠕变行为影响下,此种材料在试验力的作用下变形将持续很长的时间,表上的指针或光学投影刻度将长时缓慢移动,验证以准确测量。反之当材料的硬度值过大时,由于HRB的球压头受到总实验力的作用压入过浅,而使仪器的灵敏度降低,影响测量的精度。
HRC
适用于测定经淬火及低温回头后的碳素钢、合金钢以及工、模具钢,也适用于测定冷硬铸铁,珠光体可锻铸铁、钛合金等。
HRD
是介于HRA和HRC之间的一种标尺,适用于压入深度介于A和C标尺之间的各种材料,如表面热处理强化后的钢试样,珠光体可锻铸铁等。
HRE
适用于测定一般铸铁、铝合金、镁合金、轴承合金及其他类似软金属。
HRF
适用于韧化黄铜、紫铜、一般铝合金等。
HRG
适用相当于HRB近于100的材料。因为这时可比HRB检测近于100时的灵敏度高。
HRH
适用于铝、锌、铅等软金属合金,因为H标尺使用压头直径大;检测力又小,且可迅速直接读数。
HRK
适用于轴承合金和其他软金属材料。
D、E、F、G、H、K标尺均是在A、B、C标尺的基础上增添的,增添后的标尺细化了洛氏硬度检测,使洛氏硬度测更加。
邵氏硬度计的日常故障分析
邵氏硬度计分为机械式,数显式两种A型适用于一般橡胶、合成橡胶、软橡胶,多元脂、皮革、蜡等C型适用于橡塑并用、塑料中含有发泡剂制成的微孔材料D型适用于一般硬橡胶、树脂、压克力、玻璃、热塑性橡胶、印刷板、纤维等。
1、在给邵氏硬度计加预负荷初,指针发现有抖颤动的情况。主要原因是平键与升降丝杆的压槽配合有间隙。只要拧紧硬度计的平键紧固螺丝或更换即可;
2、主负荷加载完成后,硬度计指针有颤动情况,造成这种情况的原因可分三种,一砝码托盘上有油。二缓冲器相对工作台不平衡。三硬度计机身不水平。找出问题后就可针对具体情况选择清理油污、调整缓冲器、校正硬度计工作台;
3、进行邵氏硬度计主负荷加载时,出现指针抖动。原因是邵氏硬度计加荷手柄有松动情况或者缓冲油不足。排决方法,拧紧松动的顶丝,加油并排净空气;
4、主负荷加载后,硬度计指针出现较长时间太转动。原因是砝码吊杆太长,调成短杆就解决了;
5、主负荷加载后,指针还是静止不动。造成的原因是主负荷没加上,或者缓冲器油针关闭了油孔。解决方法是把硬度计吊杆长度调短,打开缓冲器,调开油针;
6、加主负荷时,指针转动迅速。主要原因是缓冲器的油针在zui大开口位置或者缓冲无油。排除方法,调节油针至合适位置,加油排净空气;
7、加主负荷时,指针转动缓慢。主要原因有下面几种:缓冲器的油针调节过小,缓冲器油太脏或粘度大,百分表测量杆有较大的摩擦,主轴系统有阻力。分析出原因后,针对进行,油针调节,更换合适机油,消除摩擦,清洗主轴系统;
8、加主负荷时,指针时走时停,快慢不均匀。主要原因有两种,一是邵氏硬度计缓冲器油缸有空气。二是硬度计不水平致使机身与砝码发生碰撞或接触。解决时,一要排除油缸中的空气。二要调整硬度计致水平;
9、硬度计主负荷卸除后指针还伴有跳动现象。原因是砝码吊杆与大杠杆链接处的球头与秋窝进入油污,清除即可。