金属材料硬度试验.doc

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实验一金属材料的硬度实验
一、实验目的
、洛氏硬度测定的根本原理及应用*围。
、洛氏硬度试验机的主要构造及硬度数据的测试方针转动手轮使压头和试样缓慢接触，直到手轮与镙母产生相对打滑为止。
3. 翻开电源开关，绿灯亮。
4. 按动加载按钮，启动电动机，载荷砝码经一系列的杠杆系统传递到压头，即开场加载荷。此时因压紧镙钉已拧松，园盘并不转动，当红色指示灯亮时，迅速拧紧压紧镙钉。到达所要求的持续时间后，即自动卸荷。从启动按钮形状到红灯亮为加荷阶段；红灯亮到红灯灭为保荷阶段；红灯灭到电动机停顿转动为卸荷阶段。
5. 逆时针转动手轮降下工作台，取下试样用读数显微镜测出压痕直径d值，以此值查表附录〔一〕即得HB值。
布氏硬度值测定考前须知：
⑴ 试样外表必须光洁平整，以使压痕边缘清晰，保证准确测量压痕d。
⑵ 操作时动作要稳、缓、轻。
⑶ 压痕距试样边缘应大于D，两压痕间距也应大于D。
⑷ 中选用不同的时，布氏硬度值之间不能进展直接比照。
⑸ 用读数显微镜测量压痕直径d时，应从互相垂直的两个方向上进展，取其平均值。
四、洛氏硬度〔HR〕
洛氏硬度实验法是采用金钢石园锥体或淬火钢球压入金属外表，如图1-4a所示。对硬材料如淬火后的钢件，用金钢石压头；对较软的金属则用淬火钢球。通常有60、100和150kgf三种载荷，而且为了减少因零件外表不光滑而造成的误差，需首先加10kgf的初始载荷。洛氏硬度的测试原理如图1－。
根据所用压头种类和所加载荷的不同，洛氏硬度分为HRA、HRB、HRC等，表1-2所列为洛氏硬度试验规*。
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图1-4 洛氏硬度测试法原理图
1—加初始试验力10kg　2—加主试验力后　3—卸除主试验力后
如果直接用压痕深度的大小来作计量硬度值的指标，势必造成越硬的材料洛氏硬度值越小，而越软的材料的洛氏硬度值越大，不符合人们的习惯。为了与习惯上数值越大硬度越高的概念相一致，将测试结果作以下处理：
式中：HR为洛氏硬度代号；K为常数，当采用金钢石压头时K＝100，＝130；。
表1-2 常用三种洛氏硬度试验规*
符号
压头
总载荷
kgf(N)
硬度值
有效*围
使用*围
HRA
金钢石园锥120°
60〔〕
20－88HRA
适用于测量硬质合金
外表淬火或渗碳层
HRB
〔1/16″〕淬火钢球
100〔〕
20－100HRB
适用于测量有色金
属、退火、正火钢等
HRC
金钢石园锥120°
150〔〕
20－70HRC
适用于测量调质钢
淬火钢等
洛氏硬度的数值可直接从硬度计上读出，不需换算和查表，非常方便。读出来的数值，没有单位，习惯上常称“度〞。洛氏硬度的不同硬度标尺之间，洛氏硬度与布氏硬度之间，以及与其它硬度之间，没有理论上的相应关系，不能直接比拟。要比拟时需查硬度值对照表附录〔二〕，即压痕直径与布氏硬度值及相应洛氏硬度值对照表。
洛氏硬度测试方法简单迅速，可测量最软至最硬的材料。由于压痕小，故可测量成品及较薄另件的硬度。但也由于压痕小，对组织和硬度不均匀的材料，测试结果不准确。通常应从试件不同的位置测三点，再取其平均值。
实验选用TH30与HR－150型洛氏硬度计。
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1. TH300洛氏硬度计的构造和操作
图1-5 TH300洛氏硬度计
其构造示意图见〔图1-6〕，操作键盘如〔图1-7〕所示。
1－上盖　2－压头座　3－压头　4－样品台　5－丝杠护套
6－手轮　7－丝杠　8－底脚螺钉　9－侧门　10－开关、电源板
11－显示屏　12－键盘　13－试验力转换手柄
图1－6 TH300洛氏硬度计构造示意图
LANG —菜单语言选择
+/-　 —上下限设置
Σ —数据统计
HR —标尺转换
φ —曲面修正
MENU —主菜单
▲.▼ —滚动方向
ENTER —确认
图1-7 TH300洛氏硬度计操作键盘图
TH300洛氏硬度计操作方法如下：
⑴ 加载初试验力
将被测试样旋转在样品台中央，顺时针平稳转动手轮，使样品台上升，试样与压头接触。此时屏幕上出现压头运动过程示意图，见〔图1－8〕，最后一个表示加载初试验力终止位置。平缓转动手轮，直到图中所示压头