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联尔维氏硬度计(维氏硬度计的精度)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-06 09:18   点击:298  编辑:admin   手机版

1. 维氏硬度计的精度

1、检测方法 硬质合金硬度检测主要采用洛氏硬度计,测试HRA硬度值。PHR系列便携式洛氏硬度计十分适于测试硬质合金的硬度。仪器重量精度与台式洛氏硬度计相同,使用和携带都十分方便。 硬质合金是一种金属,通过硬度试验可以反映硬质合金材料在不同的化学成分、组织结构及热处理工艺条件下机械性能的差异,因此硬度试验广泛应用于硬质合金性能的检验、监督热处理工艺的正确性及新材料的研究。

2、特点 它属于非破坏性试验,试验方法比较简单。硬质合金的硬度检测对其试件的形状及尺寸适应性较强,试验效率高。另外,硬质合金材料硬度与其它物理特性之间存在一定的对应关系。例如,硬质合金硬度试验和拉伸试验基本上都是检测金属抵抗塑性变形的能力,这两种试验在某种程度上都是检测金属相似的特性。所以,其检测结果是完全可以相互比较的。硬质合金拉伸试验设备庞大、操作复杂、要制备试样、试验效率低,对于许多金属材料,都有一硬度试验和拉力试验的换算表可查。因此,在检测硬质合金材料力学性能时,人们越来越多地采用硬度试验,而较少采用拉伸试验。

3、工具 硬质合金硬度一般用洛氏硬度计HRA标尺或维氏硬度计来检测,实用中人们主要采用洛氏硬度计测试HRA硬度。PHR系列便携式洛氏硬度计十分适于测试硬质合金的硬度。这种仪器重量只有0.7kg,精度与台式洛氏硬度计相同。在测量硬质合金硬度时,天星公司生产的PHR系列便携式洛氏硬度计可以测试厚度或直径在50mm以下的硬质合金工件,可以测试直径小到2.0mm的硬质合金工件,可以测试内径小于30mm的管状硬质合金工件。还可以在生产现场、销售现场或材料仓库使用。这种仪器用于测试硬质合金工件简便、快速、无损,可对成批的成品或半成品硬质合金工件做逐件的硬度检测。

2. 维氏硬度计的精度是多少

Hans·Qvarnstorm提出的The Qvarnstorm换算公式

进行修正后得出洛氏硬度与维氏硬度的换算公式为:

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,用载荷值除以材料压痕凹坑的表面积,即为维氏硬度值(HV)。

洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值的指标,以0.002毫米作为一个硬度单位。在洛氏硬度试验中采用不同的压头和不同的试验力,会产生不同的组合,对应于洛氏硬度不同的标尺。常用的有3个标尺,其应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。

扩展资料

HRC标尺的使用范围是20~70HRC,当硬度值小于20HRC时,因为压头的圆锥部分压入太多,灵敏度下降,这时应改用HRB标尺。

尽管HRC标尺的上限值为70HRC,但是当试样硬度大于67HRC时,压头尖端承受的压力过大,金刚石容易损坏,压头寿命会大大缩短,所以在测量偏HRC标尺上限的硬度时,应使用HRA标尺,因为HRA的上限范围同HRC相当,但试验力要小很多

3. 维氏硬度计精度和最大允差

的试验力允差为±1.0%。

2.3- 试验力不垂直于试样表面引起的硬度测量误差

-----排除压头的因素,只要测量压痕两条对角线长度并取其平均值来计算硬度值,此种因素引起的硬度测量误差很微小。

2.4 试验力保持时间偏离标准值引起的硬度测量误差

-----随着试验力保持时间的增加,硬度值降低;当试验力保持一段时间后,硬度值变化趋缓。

检定规程规定:试验力保持时间为10~15s。

2.5- 试验力施加速度引起的硬度测量误差

-----随着试验力施加速度的增加,硬度值降低。

JJG151-1991《金属维氏硬度计检定规程》规定:维氏硬度计施加试验力速度应为0.15~0.25mm/s或用压入时间表示应为2~5s。

JJG260-1991《显微硬度计检定规程》规定:显微硬度计施加试验力速度应为0.02~0.07mm/s。

2.6- 金刚石压头两相对面夹角偏离标准值引起的硬度测量误差 夹角α偏大,硬度测得值较硬度真值偏低。

-----JJG334-1993《金刚石压头检定规程》规定:金刚石棱锥体相对两棱面夹角,维氏压头应为136±0.5°;小负荷和显微维氏压头应为136±0.25°。

2.7- 压头横刃引起的硬度测量误差

-----由于压头有横刃,压痕变成长方形,使测得的压痕对角线长度增加,硬度值降低,带来负的硬度测量误差。在显微硬度试验范围内,压头横刃的影响非常大。

JJG334-1993《金刚石压头检定规程》规定:金刚石棱锥体压头顶端横刃长度,维氏压头应不大于2um;小负荷和显微维氏压头应不大于1um。

2.8- 金刚石压头表面粗糙度不符合规定引起的硬度测量误差

-----压头表面粗糙度增加,压头压入阻力增加,使硬度值升高。

JJG334-1993《金刚石压头检定规程》规定:金刚石压头表面粗糙度,RZ≤0.1um。

2.9- 试样材质不同引起的硬度测量误差

-----试验结果表明,不同材质压痕形状不同,对压痕对角线真实的判断造成困难,因此带来硬度测量误差。

2.10- 试样表面粗糙度不符合规定引起的硬度测量误差

试样表面粗糙度越小,压痕边缘越清晰,则压痕对角线长度的测量越稳定,因而能得到较、稳定的硬度值。

2.11- 试样形状不符合规定引起的硬度测量误差

-----试样厚度减小到一定程度,将使硬度值降低。试样表面不是平面时,硬度值随着试样曲面直径的变化而变化。

GB/T4340.1-1999《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》规定:试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的1.5倍,试验后试样背面不应出现可见变形痕迹;对于在曲面试样上试验的结果,应使用修正系数表进行修正;对于小截面或外形不规则的试样,可将试样镶嵌或使用支承台进行试验。

2.12- 压痕间和压痕到试样边缘间距离不符合要求引起的硬度测量误差

-----压痕间距离太近,将使硬度值升高;压痕到试样边缘间距离太近,将使硬度值降低。

GB/T4340.1-1999《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》规定:任一压痕中心距试样边缘距离,对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的2.5倍,对于轻金属、铅、锡及合金至少应为压痕对角线长度的3倍;两相邻压痕中心之间距离,对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的3倍,对于轻金属、铅、锡及合金至少应为压痕对角线长度的6倍,如果两相邻压痕大小不同,应以较大压痕确定压痕间距。

4. 维氏硬度计精度是0.01吗

便携式硬度计便携,方便,可以带着硬度计直接找工件快速测量,可以有条件的实现各种硬度布氏(HB)洛氏(HRC HRB)维氏(HV)肖氏(HS)里氏(HL)快速测量。优点不必多说!但是它不是万能的硬度计。因为士兵在战场上不可能消灭对方所有装备的有生力量。这就是有的实验室为什么具备一系列各种类型的硬度计来解决问题。

(误差造成原因--动态测量的原因造成:冲击速度已反弹速度的比乘以1000是里氏硬度,通过硬度对照表转换成其他硬度值,这一点和静态压痕测量不一样)

1受表面粗糙度的影响比较大;越光滑越准,克服办法:粗糙工件要打磨。见说明书冲击参数。D型头平均RA1.6um

粗糙度:放大 ∫ 波峰 - 波谷

这是因为探头冲击到斜面上会改变速度;

2受工件重量的影响比较大;

测试工件越重越准确:D 型头大于5公斤可以直接测量,2-5公斤稳定支撑,0.05-2公斤要用黄油耦合到大型的里氏硬度块上,这就是为什么里氏硬度块,要用的比洛氏块重,材料多。材料小了测量会晃动,冲击速度会衰减。不准,如果比对洛氏值,布氏值,里氏硬度计用里氏标准块测完后,里氏块再用洛氏机或布氏机测量洛氏和布氏值就能基本对上。反过来如果用标准洛氏块和布氏块,则误差很大。如果密切耦合到里氏块上可以提高精度,但是可能还会有误差。见说明书冲击参数。

3受工件厚度的影响比较大;D 型头小于5mm就要密实耦合到大工件上,过薄的工件,测量时,弹性形变,反弹系数都会改变,探头冲击速度,像敲牛皮鼓,所以太薄的工件测量不准。见说明书冲击参数。

5. 维氏硬度计量程

常用的硬度单位有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

1.布氏硬度(HB)

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)。

2.洛氏硬度(HR)

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1.59、3.18mm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1.58mm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)。

3 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HV值(kgf/mm2)。

洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。

洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf);而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料,而标尺C适用较硬的材料。

6. 维氏硬度计精度选择

同一材料,同一硬度计测试,同一个人操作,同一种操作方式,硬度值都会有一定的误差的,这就是为什么在国家或国际标准里会有公允误差。硬度误差来自很多方面的,有硬度计机器本身的误差,有操作人员的视力误差,视力误差是最大的误差了,有材料工艺均匀性误差等等,这些误差加在一起国标规定不要超过一个数,这个数就是公允误差了,一般维氏硬度的允许误差在4%左右,比方说材料是HV200左右的话,误差可以在HV8以内就算是合格的,如果材料硬度在100度左右,这个HV7的误差就算是超差了,那么首先用标准试块测试下机器有没有出问题,如果标准块校正发现机器在公允误差范围内,那么机器就没有问题,找材料的工艺问题了。

如果机器校正测试发现与硬度块上面的标准值超差。那么就找维修人员维修机器,修好机器后再正常测试材料

7. 维氏硬度计测量方法

1、打开维氏硬度计电源,调节力度,根据试样种类调节力度。亮度,加压时间,单位也可以设置,一般不需要设置。

2、放置试样,样品台调节高度。将试样放到样品台上,旋转镜头,观察试样,以再次确定大硬度的位置,并且调节使得试样表面可以看见。升降台可以旋动调节。

3、旋转压头,使得它位于试样正上方,并且确保卡到位置,对准后。按下启动按钮,过程中会显示“Dewell,Unload”和数字显示“10,9,8,7,6,5,4,3,2,1”,卸载完成会有“滴滴滴提示音”。

4、自动卸载力,此时得观察压痕。旋转使得就对准压痕,镜头里面有两条线,用来卡主压痕对角线。

5、读数刻度示数d1,面板输入到,并且确定,旋转卡位线,旋转90°,卡到压痕对角线,读数刻度示数d2,面板输入到,并且确定。确定后就会自动显示硬度值了。

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