每一种物质都有自身的硬度,而硬度的书面意思为材料抵抗其他物体体压入其表面的一种能力。我们模具中的所有指标基本都需要使用到材料的各种物理特性,而硬度是**重要的方面。从材料的物理特性来说,一般是越硬就是越耐磨,伴随的也是越脆。但是,目前世界上用来表示物体硬度的单位(表示方法)有好几种。模具材料中,大部分硬度的表示方法为洛氏硬度,除此以外还有:布氏硬度、维氏硬度等。到底这些硬度有哪些不同?又是怎么的出来的呢?洛氏硬度(单位:HR)得到洛氏硬度的方法:用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为、,通过给金刚石、或者钢球加固定的一个压力,将其压入被检测材料的表面,直销硬度机技术参数,再通过观察、测量出被测材料表面的凹陷程度来得出硬度值。如检测HRC:就是通过150kg载荷、钻石锥以上述方法得到硬度,不过此方法多用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。布氏硬度(单位:HB)得到布氏硬度的方法:通过给一个钢球施加一个大约3000kg的力,直销硬度机技术参数,让后将其压入材料,而且需要保持一段时间后,去除外力。然后通过检查其表面的凹痕,得到布氏硬度值,直销硬度机技术参数。其单位为公斤力/mm2(N/mm2)。维氏硬度(单位:HV)得到维氏硬度的方法:通过将顶角为136°的金刚石方形锥施加一个大约120kg力。硬度低于HRC20时应用HRB标度进行测试。直销硬度机技术参数
600x的放大倍数是最常见的。6布氏硬度(HB)以1-3000kgf的试验力,将直径分别为1,,5或10mm的硬质合金球或碳化钢球压入被测材料表面。相对大的压痕则应用显微镜或USB摄像头来进行视频观测及测量。7里氏硬度(HL)(回弹方式)便携式硬度测试。它是用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体,在一定弹簧弹力的作用下冲击试件表面,这种冲击力使被测材料表面产生了塑性变形,形成了一个压痕,随之冲击体失去了原有的速度(或能量)。因此,被测材料越柔软,冲击体在回弹过程中失去的速度就越多。里氏硬度可以应用于多种零件,需要遵守的测试要求也很少。8超声波硬度测试(UCI)便携式硬度测试。一个维氏形状的金刚石压头固定在一个震荡棒上,以一定的力值加于被测材料表面,然后根据超音波振动,分析它的阻尼效应,从而测量材料的硬度值。超声波硬度测试多用于较小,较薄而无法用回弹硬度试验仪所测试的零件。9邵氏硬度(SHORE)便携式(橡胶/塑料制品)硬度测试。邵氏硬度是用具有一定形状的钢制压针,在试验力作用下垂直压入试样表面﹐当压足表面与试样表面完全贴合时﹐压针前列面相对压足平面有一定的伸出长度(即压针扎进被测物的深度),以该长度值的大小来表示邵氏硬度的大小。进口硬度机一体化洛氏硬度计,采取试样品表面粗糙度要求小于或等于0点8微米。
布氏硬度计因能测出试样较大范围的硬度值,因而广泛应用于生产中对未经淬火钢、铸铁、有色金属及质地较软的轴承合金等的布氏硬度值测定。本文以DHB-3000布氏硬度计为例,谈谈一些常见故障及排除方法。1、载荷误差超过±:(1)力点刀刃松动,应调整力点刀刃并拧紧;(2)力点刀刃和支点的磨损会不同程度地增加载荷误差,应研修刀刃;(3)载荷杠杆上的调整块位置不适当,可根据情况向前或向后移动,调整合适后固定紧;(4)压缩弹簧锈蚀,增大了与压轴、主轴衬套的磨擦,应清洗生锈部位并上防护油或更换之。(5)加荷不平稳,有冲击振动现象,应排除引起不平稳的因素。2、加荷速度不能控制在规定的时间内加荷速度过快或过慢,主要是减速器用油粘度过小或过大,应清洗减速器,并更换减速器用油。3、测定的硬度值与标准硬度块示值不一致造成这种故障的原因及排除方法:(1)硬度计安装不水平,应将硬度计调至水平;(2)钢球表面不光洁或直径超过允差,应用千分尺挑选合格的钢球换上;7(3)压痕测量装置误差偏大,应调整压痕测量装置的允许误差,使其≤±;(4)砝码不能垂直放置,砝码与硬度计后盖擦靠,应检查吊环是否挂在重点刀刃上,吊架吊杆是否平直。
这一点对于金属加工和机械制造工厂具有重要意义。当表面热处理硬化层较厚时,也可采用洛氏硬度计。当热处理硬化层厚度在~,可采用HRA标尺,当硬化层厚度超过,可采用HRC标尺。维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算,转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。相应的换算表在国际标准ISO、美国标准ASTM和中国标准GB/T中都已给出。在沈阳天星网站的技术资料栏目中这三种换算表都可以找到。2、化学热处理化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子,从而改变工件表面的化学成分、组织和性能。经淬火和低温回火后,工件表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,而工件的芯部又具有高的强韧性。化学热处理工件的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。检测从工件表面到硬度降到50HRC那一点的距离。这就是有效硬化深度。化学热处理工件的表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近,都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测,只是渗氮厚的厚度较薄,一般不大于,这时就不能再采用洛氏硬度计了。3、局部热处理零件如果局部硬度要求较高,可用感应加热等方式进行局部淬火热处理。换好后,要用一定硬度的钢样测试几次,直到连续两次所得硬度值相同为止。
里氏硬度计为成品、半成品模具的硬度测试提供了一个解决方案,可以先测试模具的里氏硬度,然后再换算成HRC洛氏硬度。里氏硬度计测量是目前模具行业应用**为普遍的硬度测试方法,而且时代里氏硬度计应用*****的领域就是模具行业。如前面所述,成品、半成品模具合理的硬度范围是比较窄的,里氏硬度计不能满足这样的精度要求。但是这就是目前模具行业的现状,没有更好的解决办法。对于进行了表面的渗碳、渗氮或激光淬火处理,表面硬化处理的模具需要测试模具的表面硬度。渗碳层通常较厚,当渗碳层厚度大于,可直接用洛氏硬度计,测试HRC硬度。当渗碳层厚度在,可以采用洛氏硬度计的A标尺。A标尺的试验力较小,只有60kg(C标尺试验力是150kg),可以在模具表面压一个较浅的压痕,不至于将硬化层压透,硬度测试更准确。测得的HRA硬度值可方便地通过查表换算成HRC硬度值。对于较薄的渗碳层或渗氮层,只要厚度大于,都可以采用表面洛氏硬度计。表面洛氏硬度计的试验力只有15kg、30kg或45kg。表面洛氏硬度压痕更小,例如,模具硬度为60HRC时,表面洛氏硬度值为,压痕深度等于(),这样的压痕肉眼几乎难于分辨。因此表面洛氏硬度计还可以测试成品模具。一般规定标准块自标定日起一年内有效。直销硬度机技术参数
巴柯尔 (Barcol) 硬度 ( 简称巴氏硬度 ) **早由美国Barber-Colman 公司提出,是近代国际上***采用的一种硬度计。直销硬度机技术参数
通过对洛氏硬度与维氏硬度压痕深度关系曲线的分析得出公式本公式与国家标准实验换算值对照,换算式计算结果与标准实验值之误差为±。(3)根据实际的实验数据利用线性回归的方法对洛氏硬度与维氏硬度的换算进行探讨,得出公式:本公式使用范围小,误差较大,但计算简便,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关系进行分析,根据压头的应力σHRC=σHB得出换算公式计算结果与国家标准实验值对照,换算式计算结果与标准实验值之误差为±。(2)根据实际实验数据用线性回归法得到公式公式误差偏大,使用范围偏小,但计算简便,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关系,同样根据σHB=σHV得出公式此公式换算结果与国家标准换算值对照,换算误差为±2HV。5.努氏硬度与洛氏硬度的换算因为努氏硬度与洛氏硬度的对应曲线类似于抛物线,故由曲线得出近似的换算公式为此公式比较精确,可以作为使用参考。直销硬度机技术参数
上海尚材试验机有限公司是专业生产各种类型金属、非金属材料硬度计的公司,是ISO9001-2015国际质量体系认证企业,是上海市****,是全国钢标准化技术委员会力学分会委员单位之一,并参与了洛氏、布氏和维氏硬度试验国家标准的修编。公司主要开发布氏、洛氏、显微、维氏硬度计,共有30多个品种,产品质量稳定、功能完善,****各地并出口欧美、中东、亚洲、非洲、澳洲等国际市场,深受国内外商客青睐。
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