金属硬度检测的试验方法
41页1、1摘 要硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性,或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。对于被检测材料而言,硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异,因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。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。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。关键词:硬度;物理量;试验方法;力学
2、性能2Abstract3第 1 章 引言 .41.1 金属材料硬度的定义 41.2 硬度试验的作用和特点 41.3 常用硬度试验方法的分类 5第二章金属材料硬度的检测方法 .72.1 洛氏硬度检测方法 72.1.12.1.1 原理原理 7 72.1.22.1.2 符号和计算公式符号和计算公式 7 72.1.32.1.3 检测过程及其示意图检测过程及其示意图 8 82.1.42.1.4 洛氏硬度标尺及技术参数洛氏硬度标尺及技术参数 8 82.1.52.1.5 标尺的应用原则标尺的应用原则 11112.1.62.1.6 应用范围及其特点应用范围及其特点 11112.1.72.1.7 检测及注意事项检测及注意事项 12122.2 布氏硬度检测方法 .162.2.12.2.1 原理原理 16162.2.22.2.2 计算公式计算公式 16162.2.32.2.3 相似原理及其应用相似原理及其应用 17172.2.42.2.4 K K 值于值于 K K 常数的选用常数的选用 18182.2.52.2.5 应用范围及其优缺点应用范围及其优缺点 19192.2.62.2.6 检测方法和技术条件检测方
3、法和技术条件 19192.3 维氏硬度检测方法 .222.3.12.3.1 原理原理 22222.3.22.3.2 范围、符号和说明范围、符号和说明 22222.3.32.3.3 计算公式计算公式 23232.3.42.3.4 相似原理相似原理 24242.3.52.3.5 应用及其特点应用及其特点 24242.3.62.3.6 检测方法和注意事项检测方法和注意事项 25252.3.72.3.7 试样最小厚度于检测力间关系试样最小厚度于检测力间关系 2626第三章 方法选用和硬度要求 283.1 硬度检测方法的选用 .28第四章 金属硬度检测技术现状及其展望 324.1 硬度计发展现状 .324.2 现代硬度计量测试的发展趋势 .3344.3 现代硬度计的展望 .33附录 A 部分发达国家有关硬度试验方法标准号(不是全部) .355第 1 章 引言1.1 金属材料硬度的定义硬度是金属材料力学性能中最常见的一个性能指标。硬度检测又是最迅速最经济的一种试验方法。但是对于金属材料的硬度,至今国内外还没有一个包括所有试验方法在内的统一而明确的定义。一般来说,金属的硬度常被人认为是:材料堆压入塑
4、性变形、划痕、磨损或切削等的抗力。对压入法来讲,也被认为是:材料在一定条件下抵抗另一本身不发生残余变形物体压入的能力。之所以存在上述两种说法,是因为“硬度”本身不是一个简单物理常数。它是一个不仅决定于所研究材料本身的宏观与微观条件(如宏观的变形程度,冷热加工条件,微观的金属晶体点阵类型、晶格常数和原子间的结合力等) ,而且也决定于测试的特征和条件量。可以这样说对于被检测的材料而言,硬度是代表这在一定的压头合力的作用下所反映出的弹性、塑性、塑性形变强化率、强度、韧性以及抗摩擦性能等一些列不同物理量的综合性能指标。而实质上在这一比较中,还包括了两种材料的不同弹性、塑性变形能力和形变强化率等因素在内。因此,用更准确的定义去更科学的反映出硬度的客观实质,还有待于人们从试验中和对金属宏观和微观结构的深入研究中去获得。尽管如此,在不同试验方法的基础上,正确运用试验原理和试验条件,得出的试验结果对于各行各业正确使用金属材料,监视工艺的正确性,判定产品品质以及在科学实验中均有重大的实际意义。1.2 硬度试验的作用和特点在研究金属焊接结构时,可利用硬度试验法确定焊缝产生淬硬倾向以及热影响区范围。利用表面
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