2021-01-05
金屬的硬度,是金屬材料抵抗局部變形,特別是塑性變形,壓痕或劃痕的能力,是衡量金屬材料軟硬程度的一種指標(biāo),可以靈敏地反應(yīng)金屬材料在化學(xué)成分、金相組織、熱處理工藝及冷加工變形等方面的差異,檢測金屬材料硬度在生產(chǎn)、科研及工程上至關(guān)重要。
硬度試驗根據(jù)受力方式的不同,一般可以分為壓入法和刻劃法兩種,在壓入法中,按加力速度不同又可分成靜力試驗法和動力試驗法。其中,以靜力試驗法應(yīng)用最為普遍,常見的有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等靜力試驗法。
硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料,常見的多含有鎢、鈷、鈦等金屬元素。硬質(zhì)合金具有高硬度、強(qiáng)韌性、耐磨性、耐熱性、耐腐蝕、耐高溫等一系列優(yōu)良性能,被譽(yù)為”工業(yè)牙齒“,多用于制造切削工具、刀具、耐磨零部件等,廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、機(jī)械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領(lǐng)域。
硬質(zhì)合金一般采用洛氏硬度(HRC)檢測硬度。洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值的指標(biāo),以0.002毫米作為一個硬度單位。在洛氏硬度試驗中采用不同的壓頭和不同的試驗力,會產(chǎn)生不同的組合,對應(yīng)于洛氏硬度不同的標(biāo)尺。最常用的三種標(biāo)尺為A、B、C,即HRA、HRB、HRC,根據(jù)實驗材料硬度的不同,選用不同硬度范圍的標(biāo)尺來表示:
HRA是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度較高的材料。例如:鋼材薄板、硬質(zhì)合金。
HRB 是采用100Kg載荷和直徑1.5875mm淬硬的鋼球求得的硬度,用于硬度較低的材料。例如:軟鋼、有色金屬、退火鋼等。
HRC 是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度較高的材料。例如:淬火鋼、鑄鐵等。
檢測硬質(zhì)合金硬度一般使用洛氏硬度計HRA標(biāo)尺來檢測。洛氏硬度計是世界上第一臺依據(jù)洛氏硬度試驗原理設(shè)計的,只需要單側(cè)接觸試樣就可測試金屬硬度的洛氏硬度計,依靠磁力將洛氏硬度計測頭吸附在鋼鐵表面,不需要對試樣進(jìn)行支撐,測試精度符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T230、ISO6508。
洛氏硬度檢測的優(yōu)點是通過變換試驗標(biāo)尺可測量硬度較高的材料。壓痕較小,屬于非破壞性試驗,試驗方法比較簡單,可用于半成品或成品檢驗。其缺點是壓痕較小,代表性差。由于材料中有偏析及組織不均勻等缺陷,致使所測硬度值重復(fù)性差、分散度大。此外,用不同的標(biāo)尺測得的硬度值彼此無內(nèi)在聯(lián)系,也不能直接進(jìn)行比較。
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