金屬硬度計的分類(2)
金屬硬度這一概念自18世紀被法國科學家雷奧姆爾提出后一直做為金屬材料力學性能中最常用的一個指標被廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)對產(chǎn)品的成品及半成品質(zhì)量檢測。檢測金屬硬度的試驗方法可分為:布氏、洛氏、維氏、肖氏、里氏、努普、韋氏、巴氏等檢測方法,每一種金屬硬度的試驗方法都有相對應的檢測設備,下面我們就介紹一下幾種常見的金屬硬度試驗方法所對應的硬度計。
維氏硬度計
維氏硬度檢測法是用面角為136°的正四棱錐體金剛石壓頭,在一定的靜檢測力作用下壓入試樣的表面,保持規(guī)定時間后,卸除檢測力,測量試樣表面壓痕對角線長度。并據(jù)此計算出壓痕凹印面積,維氏硬度是檢測力除以壓痕表面積所到的商,壓痕被視為具有正方形基面并與壓頭角度相同的理想形狀。
從力值上分維氏硬度計可分為:顯微維氏硬度計和維氏硬度計。顯微維氏硬度計指施加力值小于2公斤的維氏硬度計,主要用于檢測熱處理、碳化、淬火硬化層,表面覆層,鋼,有色金屬,微小及薄形零件等。黑色金屬、有色金屬、 IC薄片、表面涂層、層壓金屬;玻璃、陶瓷、瑪瑙、寶石等;炭化層和淬火硬化層的深度及梯度的硬度測試,表面氮化層截面硬度測試所涉及的行業(yè)包括:五金加工、電子行業(yè)、模具配件、鐘表行業(yè)等。維氏硬度計指施加力值大于2公斤而小于120公斤的維氏硬度計,主要用于檢測于材料研究和科學試驗方面小負荷維氏硬度試驗主要用于測試小型精密零件的硬度,表面硬化層硬度和有效硬化層深度,鍍層的表面硬度,薄片材料和細線材的硬度,刀刃附近的硬度,牙科材料的硬度等,由于試驗力很小,壓痕也很小,試樣外觀和使用性能都可以不受影響。顯微維氏硬氏試驗主要用于金屬學和金相學研究。用于測定金屬組織中各組成相的硬度,用于研究難熔化合物脆性等。顯微維氏硬度試驗還用于極小或極薄零件的測試,零件厚度可薄至3μm。維氏硬度檢測對被測工件的表面平整、光滑度要求較高,一般情況下需要制做專門的被測試樣,所以這種硬度檢測方式很少被用到工業(yè)現(xiàn)場的硬度檢測,而大多被實驗室所采用。
肖氏硬度計
肖氏硬度檢測是以一定質(zhì)量的沖頭,從一定高度自由下落到試樣表面上,沖頭的動能一部分消耗于試樣表面的塑性變形,另一部分則經(jīng)彈性變形方式瞬間儲存在試樣內(nèi)。當后一部分能量重新釋放出來時,會使沖頭回跳(回彈、反彈),硬度與回跳高度和回跳速度成正比,C型和D型肖氏硬度計是以回跳高度作為硬度的量度;E型肖氏硬度計則是以回跳速度(沖頭回跳通過線圈時感應出與速度成正比的電壓,經(jīng)過硬度計配置的計算機處理得出其硬度值)作為硬度的量度。如某一種金屬彈性極限高(硬度高),消耗于塑性變形中的能量小,儲存的彈性變形能量大,回跳的速度快;反之,另一種金屬,消耗于塑性變形中的能量大,儲存在彈性變形中的能量就相對減少,回跳就低、回跳速度相對就慢,硬度值低。
肖氏硬度計可分為:HS-19型、HS-19 GD型和HSE型。其中HS-19型由測量指示機構、沖頭運動機構、機座、沖頭組和附件組成。HS-19 GD型由計測筒和電測系統(tǒng)兩大部分組成,屬電子式肖式硬度計,通過機身上的微處理器還可實現(xiàn)硬度單位換算、均值和自動打印等功能。HSE型肖氏硬度計同樣是利用動、勢能轉(zhuǎn)換原理,即利用沖擊速度與回彈速度之比來標定肖氏硬度值的高低。此款機型機內(nèi)可存貯660組數(shù)據(jù),并具均值計算、打印等功能。
肖氏硬度計是一種輕便的手提式硬度計,便于現(xiàn)場測試,其結(jié)構簡單、便于操作,測試效率高。
不足之處是與靜態(tài)檢測方法相比較準確性稍差,因測試時垂直性、表面光潔度等因素影響數(shù)值波動稍大。在測試過程中應予特別關注,其誤差可控制在±2.5 HSD之內(nèi)。