为什么要进行硬度检测?
以钢材为例,金属材料的硬度是钢材强度的一种体现,如果检验的钢材的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、冲击力等力学性能的情况下,硬度是可以不检的;如果金属材料没有检测这些力学性能的项目,其硬度值也是可以作为参考的,硬度的检测相比于力学性能的检测来说是简便很多的。
使用硬质压头来检测的是类似于淬火钢等较硬的材料,使用软质压头来进行测试的是退火钢及有色金属等。洛氏硬度有三种类型,分别为HRA、HRB、HRC,这三种洛氏硬度在表盘上的刻度颜色有所不同,HRA和HRC为黑色刻度,HRB为红色刻度。
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由于检测操作简单、时长短,可以直接读出硬度值,不损伤试样表面,可以测量的硬度范围广的优势,在现在工业生产中常见的的硬度测量方法为洛氏硬度,当然洛氏硬度也会存在一些缺点,洛氏硬度的检测压痕较小,对试样材料存在偏析及组织不均匀的情况,测试结果分离度较大,再现性较差。
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进行检测时,在载荷P的作用下,会在试样上留下一个正方形的压痕,其中P值的大小是不确定的,试样不同P值大小也存在着差异,P值有一个范围,一般为5-100kgf。维氏硬度就是测量正方形压痕的两条对角线的平均长度,以d表示。用以计算其压痕面积AV,是以P/AV的数值表示试样的硬度,用AV来表示。
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洛氏硬度也是利用压痕来求出材料硬度的,洛氏硬度是使用压痕的凹陷深度来表示试样材料的硬度值的。洛氏硬度试验会用到硬质和软质两种不同的压头;硬质压头是顶角为°的圆锥体,材质为金刚石;软质的压头是直径为1.588mm(1/16″)的钢球制成的;
检测的结果也会受到温度的影响,塑料的硬度会和其他力学性能一样,温度与其硬度成反比,温度越高硬度越小。其中热塑性塑料会比热固性塑料受温度的影响更大。
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