软材料提高硬度.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划软材料提高硬度　　硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力而里氏硬度、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标　　1、钢材的硬度：金属硬度(Hardness)的代号为H按硬度试验方法的不同，　　●常规表示有布氏、洛氏、维氏、里氏硬度等，其中以HB及HRC较为常用　　●HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石　　●HV-适用于显微镜分析维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。

●HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB/VA　　便携式里氏硬度计用里氏测量后可以转化为：布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度或用里氏原理直接用布氏、洛氏、维氏、里氏、肖氏测量硬度值　　时代公司生产的TH140、TH160、HLN-11A就有此功能，是传统台式硬度机的有益补充！　　2、HB-布氏硬度；　　布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等　　布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2(N/mm2)　　3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标以毫米作为一个硬度单位。

当HB〉450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为、的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：　　HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)HRB：是采用100kg载荷和直径淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)　　HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)另外：　　含意是洛式硬度C标尺，　　和HB在生产中的应用都很广泛　　适用范围HRC20－－67，相当于HB225－－650　　若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA　　若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB　　布式硬度上限值HB650,不能高于此值　　4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力　　布氏硬度计之压头为淬硬钢球，试验载荷随球直径不同而不同，从3000到公斤力　　5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。

　　布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类　　6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位　　布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系　　7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐　　8.在一定条件下，HB与HRC可以查表互换其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB　　根据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表　　抗拉强度　　Rm　　N/mm2维氏硬度　　HV布氏硬度　　HB洛氏硬度　　HRC　　25080-　　27085-　　28590-　　30595-　　3XX0-　　-　　-　　-　　3801XX4-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　–　　-　　640XX90-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　-　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(456)　　(466)　　(475)　　(485)　　(494)　　(504)　　(513)　　(523)　　(532)　　(542)　　(551)　　(561)　　(570)　　(580)　　(589)　　(599)　　(608)　　(618)　　　　　　　　　　　　　　　　　　硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。

为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系　　实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高　　以上资料仅供参考　　第一次测练试题参考答案　　《材料的性能》　　一、填空题　　1．机械设计时常用?b和?s两种强度指标　　2．设计刚度好的零件，应根据弹性模量指标来选择材料　　3．屈强比是?s与?b之比　　4．材料主要的工艺性能有铸造性能、可锻性、焊接性和热处理性能　　二、判断题　　1．材料硬度越低，其切削加工性能就越好　　2．材料的　　E值越大，其塑性越差　　3．材料的抗拉强度与布氏硬度之间，近似地成一直线关系　　4．各种硬值之间可以互换　　三、选择题　　1．低碳钢拉伸应力一应变图中，???曲线上对应的最大应用值称为C　　A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度D、断裂强度　　2．材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料的B　　A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度D、条件屈服强度　　3．测量淬火钢及某些表面硬化件的硬度时，一般应用C。

　　A、HRAB、HRBC、HRCD、HB　　4．有利于切削加工性能的材料硬度范围为C　　A、230HBC、HBD、HRC　　四、问答题　　1．零件设计时，选取?还是选取?b，应以什么情况　　为依据？　　答：主要考虑的因素：1）配合精度；2）材料的利用率当　　配合精度要求高时，选用?，如轴、齿轮、连杆等；当　　当配合精度要求不高时，从节省材料和轻巧等考虑，选用?b，如工程构件和一般零件　　2．常用的测量硬度方法有几种？其应用范围如何？　　答：1）布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度；2）布氏硬度主要用于软材料的测量，如退火钢、调质钢和有色金属等；洛氏硬度主要用于中、硬材料的测量，如淬火钢、调质钢和表面硬层等；维氏硬度主要用于显微组织中第二相的测量　　《材料的结构》　　一、填空题　　1．晶体与非晶体的最根本区别是原子在三维空间的排列规律性不同，前者有序，后者无序　　2．金属晶体中常见的点缺陷是空位、间隙原子和置换原子，线缺陷是位错，面缺陷是晶界　　3．在常见金属晶格中，原子排列最密的晶向，体心立方晶格是〈111〉，而面心立方晶格是〈110〉　　4．晶体在不同晶向上的性能是不同，这就是单晶体的各向异性现象。

一般结构用金属为多晶体，在各个方向上性能近似相同，这就是实际金属的伪各相同性现象　　5．同素异构转变是指当外部的温度和压强改变时，金属由一种晶体结构向另一种晶体结构转变的现象　　二、判断题　　1．因单晶体具有各向异性，所以实际金属的晶体在各个方　　向上的性能是不相同的　　2．金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多　　3．金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高　　4．在室温下，金属的晶粒越细，则其强度愈高和塑性愈低　　5．实际金属中存在着点、线和面缺陷，从而使得金属的强度和硬度均下降　　三、选择题　　1．晶体中的位错属于D　　A、体缺陷B、点缺陷C、面缺陷D、线缺陷　　2．多晶体具有AC　　A、各向同性B、各向异性C、伪各向同性D、伪各向异性　　3．金属原子的结合方式是C　　A、离子键B、共价键C、金属键D、分子键　　4．固态金属的结构特征是B　　A、短程有序排列B、长程有序排列C、完全无序排列D、部分有序排列　　5．室温下，金属的晶粒越细小，则D　　A、强度高、塑性低B、强度低、塑性低C、强度低、塑性高D、强度高、塑性高　　四、问答题　　实际金属晶体中存在哪几种晶体缺陷？它们对金属的机械性能的影响有什么？　　答：1）点缺陷、线缺陷、面缺陷；　　2）随着点缺陷密度的增加，材料的强度和硬度提高，而塑性与韧性下降；随着位错密度的增加，材料的强度和硬度提高，而塑性与韧性下降；晶粒越细小，晶界面积越多，材料的强度和硬度越高，同时塑性与韧性越好。

　　《纯金属的凝固》　　一、填空题　　1．在金属学中，通常把金属从液态向固态的转变称为结晶，而把金属从一种结构的固态向另一种结构的固态的转变称为同素异构转变　　2．当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是增加非自发形核　　3．液态金属结晶时，获得细晶粒组织的主要方法是增加过冷度和变质处理　　4．过冷度是理论结晶温度与实际结晶温度之差一般金属结晶时，过冷度越大，则晶粒越细　　二、判断题　　1．凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程　　2．金属结晶时，冷却速度愈大，则其结晶后的晶粒愈细3．在其它条件相同时，金属模浇注的铸件晶粒比　　名称：不锈钢带　　型号：SUS301SUS304SUS430SUS316SUS201SUS305　　类别：金属带材　　详细说明　　不锈钢锈钢是在普通碳钢的基础上，加入一组铬的质量分数大于wt%合金元素的钢材，它具有不生锈、不褪色、耐腐蚀的特性按钢的组织结构分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、沉淀硬化性不锈钢，其中奥氏体不锈钢应　　用最为广泛奥氏体不锈钢301和304具有耐腐蚀抗氧化性，及良好的成型性　　*元素含量　　牌号SUS301SUS304　　C≤≤　　Si≤≤　　Mn≤≤　　P≤≤　　含量S≤≤　　Ni//　　Cr16/1818/20　　Mo----　　N≤--　　*机械性能　　牌号　　拉伸试验　　状态　　拉伸强度　　M　　>520>930>1130>1320>1570>520>780　　屈服强度　　>205>510>745>1。