力学性能试验包括哪些 硬度试验相关问题

硬度试验是测量固体材料表面硬度的机械性能试验。有划 痕法、压入法和动力法。机械工程常用的压入法硬度试验有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。 硬度试验可在零件上直接进行，留在表面上的痕迹很小，零件不会被破坏，方法简单、迅速。

什么是硬度？
硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。

硬度试验方法
划痕法——表征金属切断强度
回跳法——表征金属弹性变形功
压入法——表征塑性变形抗力及应变硬化能力

硬度试验：布氏硬度
1、压头：淬火钢球（HBS），硬质合金球（HBW）
载荷：3000Kg 硬质合金，500Kg 软质材料
保载时间：10-15s 黑色金属，30s 有色金属
2、压痕相似原理
只用一种标准的载荷和钢球直径,不能同时适应硬的材料或者软的材料。为保证不同载荷和直径测量的 硬度值之间可比，压痕必须满足几何相似。
3、布氏硬度表示方法：600HBW1/30/20
①度值，②符号HBW，③球直径，④试验力(1kgf=9.80665N)，⑤试验力保持时间
4、布氏硬度试验的优缺点：
优点：压头直径较大→压痕面积较大→硬度值可反映金属在较大范围内各组成相的平均性能，不受个别组成 相及微小不均匀性的影响。
缺点：对不同材料需更换压头直径和改变试验力，压痕测量麻烦，自动检测受到限制；压痕较大时不宜在成品上试验

硬度试验：洛氏硬度
1、以测量压痕深度表示材料硬度值。
2、压头有两种：α＝120°的金刚石圆锥体，一定直径的淬火钢球。
3、洛氏硬度试验优缺点：
优点：操作简便、迅速，硬度可直接读出；压痕较小，可在工件上试验；用不同标尺可测定软硬不同和厚薄不一的试样。
缺点：压痕较小，代表性差；材料若有偏析及组织不均匀等缺陷，测试值重复性差，分散度大；用不同标尺测得的硬度值没有联系，不能直接比较。

硬度试验：维氏硬度
原理与布氏硬度试验相同，根据单位面积所承受的试验力计算硬度值。不同的是维氏硬度的压头是两个相对面夹角α为136°的金刚石四棱锥体。

硬度试验：努氏硬度
与维氏硬度的区别
1）压头形状不同；
2）硬度值不是试验力除以压痕表面积，而是除以压痕投影面积

硬度试验：肖氏硬度
一种动载荷试验法，原理是将一定质量的带有金刚石圆头或钢球的重锤，从一定高度落于金属试样表面，根据重锤回跳的高度来表征金属硬度值大小，也称回跳硬度。用HS表示。

硬度试验：里氏硬度
动载荷试验法，用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定的速度冲击试样表面，用冲头的回弹速度表征金属的硬度值。用HL表示。

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