硬度實驗中為何對操作時間要求嚴格

2023-01-20 02:20:03 字數 7026 閱讀 1687

1樓:生活類答題小能手

保證實驗的準確性。

1、金屬洛氏

在無衝擊和振動的情況下施加試驗力,初試驗力保持不應超過3秒。將測在不小於1s且不大於8s的時間內,從初試驗力增加到總試驗力,並保持4s±2s,然後卸除主試驗力,保持初試驗力,經過短暫穩定後,進行讀數。

2、金屬布氏、金屬維氏、顯微維氏

試驗力保持時間為10~15秒。對特殊材料,試驗力保持時間可以延長,但誤差應在±2秒。

擴充套件資料

測量固體材料表面硬度的一種材料機械效能試驗。 硬度試驗是材料試驗中最簡便的一種,與其他材料試驗如拉伸試驗、衝擊試驗和扭轉試驗相比,具有以下特點:

1、試驗可在零件上直接進行而不論零件大小、厚薄和形狀;

2、試驗時留在表面上的痕跡很小,零件不被破壞;

3、試驗方法簡單、迅速。硬度試驗在機械工業中廣泛用於檢驗原材料和零件在熱處理後的質量。

2樓:匿名使用者

橡膠硬度測試實驗中,經常會觀察到硬度測量計上的讀數結果隨時間而變化,有些變化快,有些變化慢,這樣在不同的時刻讀到的資料也就會出現不同。這種現象產生的主要原因是各種材料應力鬆弛特性不同所造成,因此為了保證測試結果的一致性在進行硬度測試時須對測試操作時間作嚴格規定。

物理中測量硬度的儀器是什麼?

3樓:

硬度計、硬度測量儀

硬度計(durometer)是測量物體硬度的儀器,測量刮板刀片的橡膠或塑料硬度,根據繁簡程度可分為簡單硬度測量計和複雜硬度測量計兩種。其原理是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預載荷和主載荷)作用下,壓入材料的塑性變形濃度來表示的根據所測硬度單位分類有:洛氏硬度計、維氏硬度計、顯微硬度計、布氏硬度計、邵氏硬度計、巴氏硬度計、里氏硬度計、韋氏硬度計等。

【mhv-1000大螢幕數顯硬度測量儀-主要特點】

儀器在機械,光學,光源上採用獨特的、精密的設計,使壓痕成像更清晰,測量更精確。本機配有10倍和40倍物鏡,10倍數字式測微目鏡,並採用液晶大螢幕,操作上更直觀,更清晰,在螢幕上能顯示試驗方法、試驗力、壓痕長度、硬度值、試驗力保持時間、測量次數等、能鍵入年、月、日期、試驗結果和資料處理等,通過印表機輸出,同時它具有直接測量次數、17個轉換標尺、儲存、列印和rs232介面等功能,並擁有可供連線數碼相機和ccd攝像頭的螺紋介面。在光源上是首家採用冷光源,使用壽命10萬小時,也可按客戶要求:

選用鹵素燈光源。在國內的同類產品中具有一定的代表性,先進性。

附:各種硬度測試方法

1. 塑料洛氏硬度測試  測試原理

在規定的加荷時間內,在受試材料上面的鋼球上施加一個恆定的初負荷,隨後施加主負荷,然後在恢復到相同的初負荷。測量結果是由鋼球壓入材料的總深度,減去卸去主負荷後規定時間內的彈性恢復以及初負荷引起的壓入深度。

術語及定義

洛氏硬度標尺每一分度表示壓頭垂直移動0.002mm。洛氏硬度值由下式求出:

hr=130-e/0.002

hr—洛氏硬度值

e-主負荷卸除後的壓入深度

2. 邵氏硬度測試  測試程式

邵氏a型硬度測試方式:

使用邵氏a型硬度機測試,測試時需注意按照標準。

按照標準,測試環境須在標準狀態下(23±2℃,50±5% r.h) 進行,且測試前試片須在標準狀態下放置40小時以上。測試時,將試片置於硬度試驗機平臺上。

調整使壓針頭與試樣表面的距離至25.4±2.5mm,然後,施加合適力度(不衝擊被測物)使壓針頭壓在試樣上。

待完全壓下,與測試物接觸1秒內,立即讀取刻度值到整數字並記錄其結果。(根據不同的標準,讀數時間有不同)

為了讓數值準確,需量取5處且每處相距6mm以上。(部分標準取平均值作為硬度,部分取中間值)

若試驗結果低於10或高於90則不適用此硬度試驗機。大於90時改用邵d型硬度計。

邵氏d型硬度計:

測試方法和a型一致,但若試驗結果低於20或高於90則不適用此硬度試驗機。低於20時,改用邵a型硬度計。

簡單來講,邵氏a測試比較軟的材料(如橡膠),邵氏d測試比較硬的材料(如塑料)。

3.金屬洛氏硬度  測試原理

將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)分兩個步驟壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除主試驗力,測量在初試驗力下的殘餘壓痕深度h,根據h值及常數n和s計算洛氏硬度。

術語及定義

洛氏硬度=n-h/s

術語及定義terms and definition

初始試驗力-------試驗時預載入試驗力。

主試驗力-------使測量樣品產生殘餘壓痕的載入。

總試驗力-------初始試驗力加上主試驗力。

測試程式

洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化範圍內進行,因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10~35℃的室溫進行。試樣應平穩地放置在剛性支承物上,並使壓頭軸線與試樣表面垂直。

避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸,在無衝擊和振動的情況下施加試驗力,初試驗力保持不應超過3秒。將測在不小於1s且不大於8s的時間內,從初試驗力增加到總試驗力,並保持4s±2s,然後卸除主試驗力,保持初試驗力,經過短暫穩定後,進行讀數。

為了讀書準確,在試驗過程中,硬度計應避免受到任何衝擊和震動。

在多處取值時,兩相鄰壓痕中心間距離至少應為壓痕直徑的 4倍,但不得小於2mm。任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應為壓痕直徑的2.5倍, 但不得小於1mm。

4.金屬布氏硬度  測試原理

對一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕的直徑。布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。壓痕被看作是具有一定半徑的球形,其半徑是壓頭球直徑的二分之一。

術語及定義

試驗力——試驗時所用的負載。

壓痕平均直徑——兩相互垂直方向測量的壓痕直徑的算術平均值。

球直徑——壓頭中硬質合金球的直徑。

測試程式

一般試驗在10~35℃的室溫進行即可,如果有對溫度要求嚴格的試驗(視乎材料對溫度的敏感性),試驗溫度應為23℃±5℃。

試驗力的選擇應保證壓痕直徑在0.24d~0.6d之間。試驗力-壓頭球直徑的平方的比率鞋(1.02f/d2比值)應根據材料和硬度值選擇。

為了保證在儘可能大的有代表性的試樣區域試驗,應儘可能選取大直徑的壓頭;當試樣尺寸允許時,應優先使用直徑為10mm的球壓頭進行試驗。

使壓頭與試樣表面垂直接觸,垂直於試驗面施加試驗力,加力過程中不應有衝擊和震動,直至將試驗力施加至規定值。

試驗力保持時間為10~15秒。對特殊材料,試驗力保持時間可以延長,但誤差應在±2秒。

任一壓痕中心距試樣邊緣距離,至少為壓痕平均直徑的2.5倍。相鄰壓痕中心間的距離至少為壓痕直徑的3倍。

應在兩相互垂直方向測量壓痕直徑,用兩個讀數的平均值計算布氏硬度。(或按gb/t 231.4查得布氏硬度值)

布氏硬度試驗範圍上限不大於650hbw 。

5.金屬維氏硬度  測試原理

將頂部兩相對面具有規定角度的正四稜錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面,保持規定時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕對角線長。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商,壓痕被視為具有正方形基面並與壓頭角度相同的理想形狀。

術語及定義

試驗力------試驗時所用的負載。

壓痕對角線------解除安裝後,壓頭在被測樣品表面留下的方形或菱形壓痕的對角線。

壓頭夾角------壓頭頂部兩相對面的夾角。

測試程式

試驗一般在10~35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗,試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。

使壓頭與試樣表面垂直接觸,垂直於試驗面施加試驗力,加力過程中不應有衝擊和震動,直至將試驗力施加至規定值。試驗力保持時間為10~15秒。對特殊材料,試驗力保持時間可以延長,直至試樣不再發生塑性變形,但誤差應在±2秒。

應測量壓痕兩條對角線長度,用其算術平均值或通過查表得到硬度值。

放大系統應能將對角線放大到視場的25%~75%。

6. 顯微維氏硬度  術語及定義

試驗力——試驗時所用的負載。

壓痕對角線——解除安裝後,壓頭在被測樣品表面留下的方形或菱形壓痕的對角線。

壓頭夾角——壓頭頂部兩相對面的夾角。

測試程式

試驗一般在10~35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗,試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。

使壓頭與試樣表面垂直接觸,垂直於試驗面施加試驗力,加力過程中不應有衝擊和震動,直至將試驗力施加至規定值。保持試驗力的時間為10~15秒。對特殊材料,試驗力保持時間可以延長,但誤差應在±2秒。

為什麼硬度試驗時要規定試驗力保持時間 10

4樓:匿名使用者

應該是因為怕試樣與砧座接觸不好,測得的值不準確。

硬度計使用時注意事項

除了各種硬度計使用時特殊注意事項外,還有一些共同的應注意的問題,現列舉如下:

1、硬度計本身會產生兩種誤差:一是其零件的變形、移動造成的誤差;二是硬度引數超出規定標準所造成的誤差。對第二種誤差,在測量前需用標準塊對硬度計進行校準。

對洛氏硬度計校正結果,差值在±1之內合格。差值在±2之內的穩定數值,可以給出修正值。差值在±2範圍之外時則必需對硬度計進行校正維修或換其他硬度測試法測定。

洛氏硬度各標度有一事實上的適用範圍,要根據規定正確選用。例如,硬度高於hrb100時,應採用hrc標度進行測試;硬度低於hrc20時應用hrb標度進行測試。因為超出其規定的測試範圍時,硬度計的精確度及靈敏度較差,硬度值不準確,不宜使用。

其他硬度測試法也都規定有相應的校正標準。校準硬度計用的標準塊不能兩面使用,因標準面與背面硬度不一定一致。一般規定標準塊自標定日起一年內有效。

2、在更換壓頭或砧座時,注意接觸部位要擦乾淨。換好後,要用一定硬度的鋼樣測試幾次,直到連續兩次所得硬度值相同為止。目的是使壓頭或砧座與試驗機接觸部分壓緊,接觸良好,以免影響試驗結果的準確性。

3、硬度計調整後,開始測量硬度時,第一個測試點不用。因怕試樣與砧座接觸不好,測得的值不準確。特第一點測試完,硬度計處於正常執行機制狀態後再對試樣進行正式測試,記錄測得的硬度值。

4、在試件允許的情況下,一般選不同部位至少測試三個硬度值,取平均值,取平均值作為試件的硬度值。

5、對形狀複雜的試件要採用相應形狀的墊塊,固定後方可測試。對圓試件一般要放在v形槽中測試。

6、載入前要檢查載入手柄是否放在解除安裝位,載入時動作要輕穩,不要用力太猛。載入完畢載入手柄應放在解除安裝位置,以免儀器長期處於負荷狀態,發生塑性變形,影響測量精確度。

維氏、洛氏硬度

硬度:是材料抵抗區域性塑性變形的能力,現在多用壓入法測定。

注:各硬度值相互之間不能直接比較,只能通過硬度對照表換算。

一 、布氏硬度(hb)

1.測試用壓頭:直徑為d的鋼球或硬質合金球;

2.適用範圍:對金屬來講,只適用於測定退火、正火、調質鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。

3.優點:測量誤差小,資料穩定;

4.缺點:壓痕大,不能用於太薄件或成品件。

5、布氏硬度計hbe-3000外形設計上美觀大方,有使用簡單方便,免計算查表等特點方便了廣大使用者的使用。布氏硬度試驗是所有硬度試驗中壓痕最大的一種試驗法,它能反映出材料的綜合效能,不受試樣組織顯微偏析及成分不均勻的影響,所以它是一種精度較高的硬度試驗法。

布氏硬度計hbe-3000技術引數:

總試驗力(n):612.5,980,1225

布氏硬度試驗(n):1837.5,2450,4900,7350,9800,14700,29400

硬度測量範圍:8-650hbw(硬質合金鋼球)

顯微鏡放大倍率:20x

試件允許最大高度(mm):220

壓頭中心到機身距離(mm):135

布氏硬度計電源電壓:ac220v/50hz

二、洛氏硬度(hr)

1.洛氏硬度的分類及適用範圍:根據壓頭的材料及壓頭所加的負荷不同,洛氏硬度可分為:

hra、hrb、hrc。hra 適用於測量硬質合金、表面淬火層或滲碳層;hrb 適用於測量有色金屬和退火、正火鋼等;hrc 適用於調質鋼、淬火鋼等。

2.洛氏硬度的優點:操作簡單、壓痕小、適用範圍廣;

3.洛氏硬度的缺點:測量結果分散度大。

4、洛氏硬度計r(d)-150a是一款手動加卸試驗力的洛氏硬度計,適用黑色金屬、有色金屬的洛氏硬度測定。廣泛適用於工廠車間和計量部門。

洛氏硬度計r(d)-150a技術引數:

初試驗力(n):98

總試驗力(n):588,980,1471

硬度示值讀數方式:表式

試件允許最大高度(mm):170

壓頭中心到機身距離(mm):140

硬度測試範圍:(20-88)hra (20-100)hrb (20-70)hrc

三、維氏硬度(hv)

1.測試用壓頭:金剛石四方角錐體,所加負荷較小;

2.維氏硬度的優點:保留了布氏硬度和洛氏硬度的優點,既可測量由極軟到極硬的材料的硬度,又能相互比較。

3.維氏硬度計hvc-5a1是手動型維氏硬度計,而hvc-5d1型是自動轉塔硬度計。本機採用高倍率光學測量系統,目鏡鼓輪一次讀數。

可測定鋼、有色金屬、ic薄片、薄塑料、金屬薄片、塗層、表面覆層、層壓金屬、熱處理碳化層和淬火硬化層的深度與硬度梯度。

維氏硬度計hvc-5a1內建硬度計算器,可通過輸入壓痕對角線長度,直接在lcd螢幕上顯示硬度值。

維氏硬度計hvc-5a1技術引數:

顯微硬度標尺:hv0.2,hv0.5,hv1.0,hv2.0,hv3.0,hv5.0

顯示:保持時間,硬度值,試驗力

試驗力(kgf):0.2 - 0.5 - 1.0 - 2.0 - 3.0 - 5.0

載入控制:自動(載入/保持/解除安裝)

試驗力保持時間(s):1~99

試驗力選擇:外接式選力旋鈕,試驗力顯示在lcd屏上

物鏡:10×,20×

目鏡放大倍數:10×

總放大倍數(μm):100×, 200×

測量範圍(μm):400

解析度(μm):0.5

測量範圍:(5-3000)hv

xy試臺尺寸(mm):100×100

行程範圍(mm):25×25

最小讀數(mm):0.01

試件最大高度(mm):85

試件最大寬度(mm):120(從壓頭中心線至機壁距離)

輸出:內建式微打(選配)、rs232序列介面

維氏硬度計電源電壓:ac220v/50hz

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