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发表于 2007-5-29 16:05:07
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来自: 中国浙江宁波
⑤硬度指标! L4 ?/ l$ J% ~, Z9 C
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。. a* m: V% h6 u' _
A、布氏硬度(HB)
" ?1 R8 L8 O H 用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
) x% T4 U! z# P: p9 o 其计算公式为:
$ j: z! j) u: z4 d) ], Z l 式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;
5 ^* F& J) S$ } T5 }; c2 a8 H D--试验用钢球直径,mm;
5 e0 j. L j; {8 F d--压痕平均直径,mm。
" c$ x4 D1 c8 e* D" S! F 测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。' g6 m9 f/ I ?* ?3 j
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。) H2 Z8 o% b. n. W" {, v
B、洛氏硬度(HK)4 z& n3 B/ S% y3 L% Y; T: f1 O3 t
洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
( ^; l! E* D( [% t5 w+ M 硬度值用下式计算:1 P; `2 G4 `- y* ~) z+ |
当用A和C标尺试验时,HR=100-e' n8 Q0 s; f; `! O& { M6 J& n/ r- g5 n
当用B标尺试验时,HR=130-e' X, ], `) f- d2 u0 p4 q7 {
式中e--残余压痕深度增量,其什系以规定单位0.002mm表示,即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时,即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大,金属的硬度愈低,反之则硬度愈高。
0 N) S6 y4 v2 C+ P( X7 i 上述三个标尺适用范围如下:- s0 w) q7 n& O, p$ j9 J
HRA(金刚石圆锥压头)20-88! o, L- d% B2 q; f" o0 v. @$ k
HRC(金刚石圆锥压头)20-70$ g5 D O0 N& C/ r* K
HRB(直径1.588mm钢球压头)20-100# f, p& T8 k9 s. I
洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不是,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。
3 [; S& E/ ?( J3 u+ ~/ }" ]' n C、维氏硬度(HV)
/ U3 [, b$ b- D* e& e* c 维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力(F)压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量压痕两对角线长度。* b5 }# n/ b) j' ~# x: q
维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得之商,其计算公式为:2 V' F2 U8 T2 Y8 O
式中:HV--维氏硬度符号,N/mm2(MPa);
/ U8 P9 X9 Q" U2 _5 m F--试验力,N;
, |7 ]# ^. @9 { h2 F& O d--压痕两对角线的算术平均值,mm。
9 {& r5 h, J! C3 P 维氏硬度采用的试验力F为5(49.03)、10(98.07)、20(196.1)、30(294.2)、50(490.3)、100(980.7)Kgf(N)等六级,可测硬度值范围为5~1000HV。5 d: T. Y# u; G
表示方法举例:640HV30/20表示用30Hgf(294.2N)试验力保持20S(秒)测定的维氏硬度值为640N/mm2(MPa)。
6 y7 C8 f, Y! t7 | 维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便。维氏法在钢管标准中很少用。& P- k/ h* ~" k8 |9 _ Z1 m
⑥冲击韧性指标; k G& z+ m7 s* x% z& j+ X+ Y7 S
冲击韧性是反映金属才来哦对外来冲击负荷的抵抗能力,一般由冲击韧性值(ak)和冲击功(Ak)表示,其单位分别为J/cm2和J(焦耳)。# u/ `, Z3 C* E5 I; F
冲击韧性或冲击功试验(简称"冲击试验"),因试验温度不同而分为常温、低温和高温冲击试验三种;若按试样缺口形状又可分为"V"形缺口和"U"形缺口冲击试验两种。5 H: Q, i$ c* f w( W& L' |# F
冲击试验:用一定尺寸和形状(10×10×55mm)的试样(长度方向的中间处有"U"型或"V"型缺口,缺口深度2mm)在规定试验机上受冲击负荷打击下自缺口处折断的实验。2 W- s2 @+ m! b6 L) f/ P# ]
A、冲击吸收功Akv(u)--具有一定尺寸和形状的金属式样,在冲击负荷作用下折断时所吸收的功。单位为焦耳(J)或Kgf . m。
0 ~% A3 T7 Q! h+ o5 m B、冲击韧性值akv(u)--冲击吸收功除以试样缺口处底部横截面积所得的商。单位为焦耳/厘米2(J/cm2)或公斤力 . 米/厘米2(Kgf . m/cm2)。计算公式为:! N0 r6 R6 }& Y8 g9 E2 a! Z
式中:Akv(u)--试样折断时所吸收的功,Kgf . m(J);; B: O& r( w# ]7 \3 t, `
S --试样缺口处底部横截面面积,cm2。
+ W q" L& v9 g 常温冲击试验温度为20±50C;低温冲击试验温度范围为<15~-1920C;高温冲击试验温度范围为35~10000C。
4 Y/ ?# ~; Z8 w* k 低温冲击试验所用冷却介质一般为无毒、安全、不腐蚀金属和在试验温度下不凝固的液体或气体。如无水乙醇(酒精)、固态二氧化碳(干冰)或液氮雾化气(液氮)等。 |
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