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按材料種類選擇洛氏硬度計(jì)標(biāo)尺

來源:北京沃威科技有限公司   2021年10月14日 15:57  
洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力,三種壓頭,它們共有9種組合,對(duì)應(yīng)于洛氏硬度的9個(gè)標(biāo)尺。這9個(gè)標(biāo)尺的應(yīng)用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。標(biāo)尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC標(biāo)尺用于測(cè)試淬火鋼、回火鋼、調(diào)質(zhì)鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應(yīng)用最多的硬度試驗(yàn)方法。HRB標(biāo)尺用于測(cè)試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標(biāo)尺用于測(cè)試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標(biāo)尺盡管也可用于大多數(shù)黑色金屬,但是實(shí)際應(yīng)用上一般只限于測(cè)試硬質(zhì)合金和薄硬鋼帶材料。
表面洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力,兩種壓頭,它們有6種組合,對(duì)應(yīng)于表面洛氏硬度的6個(gè)標(biāo)尺。表面洛氏硬度試驗(yàn)是對(duì)洛氏硬度試驗(yàn)的一種補(bǔ)充,在采用洛氏硬度試驗(yàn)時(shí),當(dāng)遇到材料較薄,試樣較小,表面硬化層較淺或測(cè)試表面鍍覆層時(shí),就應(yīng)改用表面洛氏硬度試驗(yàn)。這時(shí)采用與洛氏硬度試驗(yàn)相同的壓頭,采用只有洛氏硬度試驗(yàn)幾分之一大小的試驗(yàn)力,就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗(yàn)結(jié)果。表面洛氏硬度的N標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測(cè)試的材料;T標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測(cè)試的材料。
洛氏硬度計(jì)和表面洛氏硬度計(jì)的標(biāo)尺通常按材料種類、材料厚度和標(biāo)尺的刻度范圍三方面的因素來選擇,具體選擇方法敘述如下:
1、按材料種類選擇
美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E18給出了根據(jù)不同種類的材料,選擇洛氏硬度標(biāo)尺的參考表。如表一所示:
事實(shí)上,所有黑色金屬材料均可利用洛氏硬度計(jì)測(cè)試其硬度,但有種材料除外,種是應(yīng)在顯微維氏硬度計(jì)上測(cè)試的極薄材料,另一種是應(yīng)采用布氏硬度計(jì)的粗晶粒或組織不均勻的材料。
1.1 淬火鋼和回火鋼
淬火鋼和回火鋼的硬度試驗(yàn)主要采用HRC標(biāo)尺。如果材料較薄,不宜采用HRC標(biāo)尺時(shí),可以改用HRA標(biāo)尺。如果材料更薄,可以采用表面洛氏硬度計(jì)HR15N、HR30N或HR45N標(biāo)尺。
1.2 表面硬化鋼
在工業(yè)生產(chǎn)中,有時(shí)要求工件芯部具有良好的韌性,又要求其表面具有高的硬度和耐磨性,這時(shí)就要采用高頻淬火、化學(xué)滲碳、滲氮、碳氮共滲等工藝對(duì)工件進(jìn)行表面硬化處理,表面硬化層的厚度一般在0.幾~幾.mm。對(duì)于表面硬化層較厚的材料,可以采用HRC標(biāo)尺測(cè)試其硬度,對(duì)于中等厚度的表面硬化鋼,可采用HRD或HRA標(biāo)尺,對(duì)于薄的表面硬化層應(yīng)采用表面洛氏硬度HR15N、HR30N、HR45N標(biāo)尺。
1.3 退火鋼、正火鋼、軟鋼
許多鋼鐵材料都是以退火狀態(tài)出廠的,一些冷軋鋼板還要以不同的退火程度來分級(jí)。各種退火鋼的硬度測(cè)試通常采用HRB標(biāo)尺,較軟較薄的板材有時(shí)也用HRF,薄板材應(yīng)采用HR15T、HR30T、HR45T標(biāo)尺。
1.4 不銹鋼
不銹鋼材料通常是以退火、淬火、回火、固溶等狀態(tài)供貨的,國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了相應(yīng)的硬度上、下限值,硬度測(cè)試通常采用HRC或HRB標(biāo)尺。奧氏體、鐵素體不銹鋼采用HRB標(biāo)尺,馬氏體、沉淀硬化不銹鋼采用HRC標(biāo)尺,不銹鋼薄壁管、厚度為1~2mm以下的薄板材料應(yīng)采用N標(biāo)尺或T標(biāo)尺。
1.5 鍛鋼
鍛鋼通常是采用布氏硬度試驗(yàn),由于鍛鋼材料組織不夠均勻,而布氏硬度試驗(yàn)的壓痕較大。因此,布氏硬度試驗(yàn)?zāi)軌蚍从巢牧细鞑糠纸M織性能的綜合結(jié)果。
1.6 鑄鐵
鑄鐵材料常常具有組織不均勻,晶粒粗大的特點(diǎn),因此一般采用布氏硬度試驗(yàn)。洛氏硬度計(jì)可用于部分鑄鐵工件的硬度試驗(yàn)。凡是在細(xì)晶粒鑄件的小斷面上沒有足夠面積作布氏硬度試驗(yàn)的地方,常常可用HRB或HRC標(biāo)尺測(cè)試硬度,但采用HRE或HRK標(biāo)尺,因?yàn)镠RE和HRK標(biāo)尺采用3.175mm直徑的鋼球,它比1.588mm直徑鋼球能得到更好的平均讀數(shù)。硬的可鍛鑄鐵材料,通常采用HRC,如果材料不均勻,可測(cè)多個(gè)數(shù)據(jù),取其平均值。
1.7 燒結(jié)碳化物(硬質(zhì)合金)
硬質(zhì)合金材料的硬度測(cè)試通常只采用HRA標(biāo)尺。
1.8 粉末冶金材料
粉末冶金工件的硬度測(cè)試可采用HRB、HRF、HRH或HR15T、HR30T標(biāo)尺,凡是可能的地方,應(yīng)盡量采用HRB標(biāo)尺,因?yàn)橐驯蛔C明它具有的分辨能力。由于材料的多孔性,測(cè)得的硬度值被稱為“表觀硬度”。
1.9 銅及銅合金
黃銅的硬度測(cè)試一般采用HRB或HRF標(biāo)尺。在測(cè)試黃銅板的質(zhì)量方面,洛氏硬度試驗(yàn)起著非常重要的作用。美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM B36述及“洛氏硬度試驗(yàn)是檢驗(yàn)各種回火黃銅是否符合拉伸強(qiáng)度或晶粒大小要求而方便的方法”。通常回火黃銅采用HRB標(biāo)尺,退火黃銅或紫銅采用HRF標(biāo)尺,薄板材或薄壁管材采用HR15T、HR30T、HR45T標(biāo)尺。各國銅材料標(biāo)準(zhǔn)中都給出了不同的合金材料、不同的退火或回火條件下的HRB、HRF或HR15T、HR30T、HR45T標(biāo)尺的上下限硬度值。
1.10 鋁及鋁合金
硬質(zhì)鋁合金采用HRB,中等硬度的鋁合金采用HRE、HRF,軟的鋁合金或純鋁采用HRH。較薄的鋁板或薄壁鋁管采用HR15T、HR30T、HR45T。
1.11 鋅
鋅板的硬度測(cè)試通常采用HRE和HRH,3.2mm以上的厚板用HRE,1.2mm~3.2mm的中板用HRH,薄板采用HR15T、HR30T、HR45T。
1.12 鈦
鈦合金的硬度很高,通常采用HRA,因?yàn)榻饎偸外伣饘匍g存在親合性,它會(huì)縮短金剛石的壽命。因此測(cè)試后要求用細(xì)砂紙將附著在壓頭上的鈦金屬除掉,保持金剛石壓頭的清潔就可以延長壓頭的使用壽命。

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