一文看懂硬度的看法、分类、选择与换算
机器制造中所用的刀具、量具、模具等,都应具有充足的硬度,才干确保使勤奋能和寿命,今天小编就和您聊一聊「硬度」干系的话题。
硬度是权衡质料反抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的才能。通常,质料越硬,其耐磨性越好,好比齿轮等机器零部件会要求有一定的硬度,以确保充足的耐磨性和使用寿命。
硬度的典范
硬度的品种/点击查察大图
如上图,硬度原本有这么多品种型...今天为您先容一下金属硬度中稀有的、实用的压痕硬度实验。
硬度的界说
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布氏硬度
Brinell Hardness
布氏硬度(标记HB)实验办法,在已成公认规格的硬度中,是最早被开发总结出来的一种办法,它促进了其他硬度实验办法的显现。
布氏硬度实验的原理为:压头(钢球或硬质合金球、直径Dmm)施加实验力F,试样打压后,提升压头留下的凹部直径d(mm)中盘算出球压头与试样的交往面积S(mm2),除实验力而得出的值。压头为钢球时的标记为HBS、硬质合金球时为HBW。k是常数(1/g= 1/9.80665 = 0.102)。
2
维氏硬度
Vickers Hardness
维氏硬度(标记HV)是可以用随意实验力举行实验的使用范围最为广泛的实验办法,特别在9.807N以下的弱小硬度范畴的使用十分多。
维氏硬度是将实验力F(N)除以标准片与压头之间的交往面积S(mm2)所得的值,该面积依据在实验力F(N)下经过压头(四方锥金刚石,相劈面角=136?)在标准片上构成的压痕的对角线长度d(mm,两个朝向长度的均匀值)盘算。k为常数(1/g=1/9.80665)。
3
努氏硬度
Knoop Hardness
努氏硬度(标记HK)如以下公式所示,是经过将实验力除以压痕投影面积A (mm2)所盘算的值,该面积依据在实验力F经过按压长菱形金刚石压头(相对边角为172?30'和130?)在标准片上构成的压痕的较长对角线长度d (mm)盘算。努氏硬度也可以经过将显微硬度实验机的维氏压头交换为努氏压头来丈量。
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洛氏及外表洛氏硬度
Rockwell Hardness
洛氏硬度(标记HR)或洛氏外表硬度的丈量之前,需先使用金刚石压头(尖端锥角:120?,尖端半径:0.2mm)或球形压头(钢球或硬质合金球)向标准片施加预加载力,然后施加实验力,并规复预加载力。
该硬度值由硬度公式得出,该公式以预加载力和实验力之间的压痕深度h(μm)之差表现。洛氏硬度测试使用98.07N的预加载力,洛氏外表硬度测试则使用29.42N的预加载力。团结压头典范、实验力和硬度公式一同提供的特定标记被称为标尺。日本产业标准(JIS)界说了种种干系硬度标尺。
硬度实验机利用比力简便敏捷, 可直接在原质料或零件外表上测试,因此被广泛使用。
硬度实验机阵容
显微维氏硬度实验机 HM系列
维氏硬度实验机 HV系列
洛氏硬度实验机 HR系列
便携式里氏硬度计 HH系列
硬度实验办法的选择指南,供您参考:
硬度选择指南
硬度选择换算
1.努氏硬度与维氏硬度的换算
(1)以相反硬度的物体对努氏维氏两种压头具有相称的抗力为依据,分散对维氏努氏两种压头在加载荷下的应力举行推导,再依据σHK=σHV得出:HV=0.968HK。本公式是在低载荷下测得,偏差比力大。此外表硬度值大于HV900时此公式偏差很大,丢失参考代价。
(2)颠末推导与修正提出努氏硬度与维氏硬度的换算公式为
经实践数据验证,该公式的最大相对换算偏差为0.75%,具有较高的参考代价。
2.洛氏硬度与维氏硬度的换算
(1)对Hans·Qvarnstorm提出的The Qvarnstorm换算公式
举行修正后得出洛氏硬度与维氏硬度的换算公式为:
此公式用我国公布的玄色金属硬度标准数据举行换算,其HRC偏差基本上在±0.4HRC 范围内,其最大偏差也仅士0.9HRC,盘算的HV偏差最大为±15HV。
(2)依据不同压头所受应力σHRC=σHV,经过对洛氏硬度与维氏硬度压痕深度干系曲线的分析得出公式
本公式与国度标准实行换算值比力,换算式盘算后果与标准实行值之偏差为±0.1HRC。
(3)依据实践的实行数据使用线性回归的办法对洛氏硬度与维氏硬度的换算举行探究,得出公式:
本公式使用范围小,偏差较大,但盘算笨重,在对精度要求不高时可以使用。
3.洛氏硬度与布氏硬度的换算
(1)对布氏压痕和洛氏压痕深度干系举行分析,依据压头的应力σHRC=σHB得出换算公式
盘算后果与国度标准实行值比力,换算式盘算后果与标准实行值之偏差为±0.1HRC。
(2)依据实践实行数据用线性回归法取得公式
公式偏差偏大,使用范围偏小,但盘算笨重,在对精度要求不高的情况下可以使用。
4.布氏硬度与维氏硬度的换算
布氏硬度与维氏硬度的干系,相反依据σHB=σHV得出公式
此公式换算后果与国度标准换算值比力,换算偏差为±2HV。
5.努氏硬度与洛氏硬度的换算
由于努氏硬度与洛氏硬度的对应曲线相似于抛物线,故由曲线得出近似的换算公式为
此公式比力准确,可以作为使用参考。
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本期编纂:小艾
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