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硬度的测试方法
2010-9-10 14:41:13
来源:
常用的硬度测试方法:邵氏硬度、洛氏硬度
硬度是指材料抵抗其他较硬物体压入其表面的
能力。硬度值的
大小是表示材料软硬程度的有条件性的定量反映,它本身不是一个单纯<
/p>
的确定的物理量,而是由材料的弹性、塑性、韧性等一系列力学性能组
成的综合性指标。硬度值的大小不仅取决于该材料的本身,也取决于测
量条件和测量
方法。硬度试验的主要目的是测量该材料的适用性,并通
过对硬度的测量间接了解该材料
的其他力学性能,例如磨耗性能、拉伸
性能、固化程度等。因此,硬度检测在生产过程中
对监控产品质量和完
善工艺条件等方面有非常重要的作用。硬度试验因其具有测量迅速、
经
济、简便且不破坏试样的特点,是工程材料应用极为普遍的方法,也是
检测材料性能最容易的一种方法。
测定硬度的方法很多,可分为以下三类。
1.
测定材料耐顶针
< br>(球形顶针)
压入能力的硬度试验
例如
布氏(
Brine-II)
硬度、维氏(
Viekers
)硬度、努普(
Knoop
)硬度、巴
科尔(
Barcol
)硬度、邵氏(
Shore
)硬度等;
2.
测定材料对尖头或另一种材料的抗划痕性硬度试验
例
如比尔鲍姆(
Bierbaum
)硬度和莫斯(
Mobs
)硬度等;
3.
测定材料回弹性的硬度试验
例如
洛氏
(
Rockwell
)
硬度
和邵氏反弹硬度等。
下面简单介绍几种硬度的测试方法。
一、邵氏硬度
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邵氏硬度又称肖氏硬度,是表示材料硬度等级的一种方法。邵
氏硬度
分为邵氏压痕硬度和邵氏反弹硬度两种,前者被测样品放在硬度
计台面的适当位置,
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压紧到规定时间后立即读取用数字
0--100
表示的压
痕硬度读数。使用的压痕硬度计有
A
型、
C
型和
D
型三种刻度型号;后
者则使用邵氏反弹式硬度计进行测定,使用顶端装有金刚
石的总重约
3
克的冲头,从约
300M
M
高度的玻璃管中垂直落于试件上,由玻璃管的刻
度读取其垂直
反弹的高度。
(一)原理
邵氏压痕硬度计的工作原理是将规定形状的压针在标准的弹簧
压力下,
并在严格的规定时间内,
把压针压入试样的深度转换为硬度值,
表示该试样材料的硬度等级,直接从硬度计的指示表上读取。指示表为
< br>100
个分度,每一个分度即为一个邵氏硬度值。
(二)方法要点
邵氏硬度计分为
A<
/p>
型、
C
型和
D<
/p>
型三种刻度,其硬度读数分别
用
HA,H
B,
和
HC
表示。邵氏
A
型适用于软质塑料和橡胶,邵氏
C
< br>型和
D
型则适用于较硬或硬质塑料和硫化橡胶。测定邵氏
硬度时,我国与
ISO
规定一致,只使用
A
型和
D
型两种。
1.
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硬度计在使用过程中压针的形状、
尺寸以及弹簧的性能都会发
生变化,因此应定期校准,使之符合规定的压针尺寸和精度。
2.
硬度计弹簧对压针所施加的力应与压针伸出
压板位移量有恒
定的线性关系,其大小与硬度计指针所指刻度的关系应符合下式:
A
型:
FA=550+78HA
B
型:
FB=445HD
式中
FA
和
F
B
———弹簧施加于
A
型和
D
型硬度计压针上的力
mN
系数
550
———
Hd
为零时弹簧对压针所施加的力
系数
75
和
445
———硬度计的系数
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为此,
< br>推荐使用邵氏硬度检定仪校准其弹簧力,
一般进口仪器都
配有检定仪,
目前国内也已有生产。
使用检定仪校准压针弹簧力
的误差,
A
型要求偏差在正负
3.9m
N
之内,
B
型要求偏差在正负
19.6mN
之内。
二、球压痕硬度
(一)原理
以规定直径的钢球在试验负荷作用下垂直压入试样表面,经过
一规定的
时间后,以单位压痕面积所承受的压力表示该试样的硬度,用
daN/
< br>平方毫米表示。规定使用的初负荷为
0.98daN
而试
验负荷有四个等
级,分别为
4.9daN
、
13.24daN
、
35.8da
N
和
96.1da
。对于较硬塑料硬度
值测定多数使用此方法。
(二)方法要点
1.
硬度计
球压痕硬度计主要由机架、压头、加荷装置、压痕深度指示仪
表和计时
装置组成。试验前应定期测定各级负荷下机架的变形量,测定
时应卸下压头,升起工作台
使其与主轴接触;加上初负荷,调节深度指
示仪表为零;然后再加上试验负荷,直接由压
痕深度指示仪表中读取相
应负荷下机架的变形量。应反复测量几次,直到数值稳定。
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什么是硬度
硬度
是物质受压变形程度或抗刺穿能
力的一种
物理
度量方式。硬度可
分相对
硬度和绝对硬度。绝对硬度一般在科学界使用,生产实践中很少用
到。我们通常使用硬度
体系为相对的硬度,常用有以下几种标示方法:肖
氏(也叫邵氏,邵尔,英文
SHORE)
、洛氏、布氏三种。邵氏一般用于橡胶
类材料上。
邵氏硬度的测试方法:用
邵氏硬度计
插入被测材料,表
盘上的指针通
过弹簧与一个刺针相连,用针刺入被测物表面,表盘上所显示的数值即为<
/p>
硬度值
。
洛氏硬度
的测试方法:用试验钢球能
在被测物上砸上痕迹时硬度计表
盘上所显示的数值即为硬度值。洛氏硬度约是布氏硬度的
十倍,两者一般
用于金属材料上。
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