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認(rèn)識(shí)一下硬度計(jì)~

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-04-17
核心提示:硬度計(jì)是一種硬度測試儀器。其通過不同的原理實(shí)施加載力在測量樣品上,通過計(jì)算公式獲得測量樣品物質(zhì)硬度值的測量儀器設(shè)備。金屬
硬度計(jì)是一種硬度測試儀器。其通過不同的原理實(shí)施加載力在測量樣品上,通過計(jì)算公式獲得測量樣品物質(zhì)硬度值的測量儀器設(shè)備。

金屬硬度測量最早由雷奧姆爾提出硬度定義,表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力,是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好,常應(yīng)用于鋼鐵、鑄造、熱處理、汽車零部件、軸承、橡膠塑料等金屬和非金屬行業(yè)。

硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中最簡單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn),生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。

其根據(jù)機(jī)型大小可分為便攜式和臺(tái)式:

便攜式機(jī)型

主要用于測量大型工件或者已安裝好不易移動(dòng)的工件。特點(diǎn)是體積小,易攜帶易使用,分別有數(shù)顯式、表顯式,且可搭配相應(yīng)的硬度計(jì)支架組合成臺(tái)式機(jī)型,方便測量。

臺(tái)式機(jī)型

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主要用于測量小型測量樣品以及需試驗(yàn)力較大的工件。特點(diǎn)是試驗(yàn)力大,功能多樣化,有顯微硬度計(jì)、橡膠硬度計(jì)、膠囊硬度計(jì)等。分為手動(dòng)型、自動(dòng)型,可搭配計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等數(shù)碼電子設(shè)備,方便測量數(shù)據(jù)的記錄以及儲(chǔ)存。。



根據(jù)不同測量標(biāo)準(zhǔn)可分為布氏、洛氏、維氏、努普氏、里氏、肖氏、邵氏以及國際橡膠硬度計(jì)等。

布氏硬度計(jì)

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自動(dòng)轉(zhuǎn)塔數(shù)顯布氏硬度計(jì),采用獨(dú)特的雙核雙芯片,改變以往的錘壓式加荷方法。采用CPU控制,傳感器采集信號(hào),步進(jìn)電機(jī)加荷的閉環(huán)控制系統(tǒng)。具備了10級(jí)試驗(yàn)力,可分別測試布氏硬度的10種標(biāo)尺。操作簡便。

其原理是用一定大小的試驗(yàn)力(F)把直徑為D(mm)的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測表面,保持規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力,用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕平均直徑D(mm),然后按公式求出布氏硬度HB值,或者根據(jù) D從布氏硬度標(biāo)準(zhǔn)表中查出HB值。其測量壓頭一般是球形壓頭,分為硬質(zhì)合金球(也稱碳化物,測值簡寫為HBW)和淬火鋼球(測值簡寫為HBS)。同等試驗(yàn)力用兩種不同壓頭測量,HBS值偏小。

該硬度計(jì)一般適用于測量鑄件,大型工件,對(duì)測量樣品的表面沒有非常高的要求,因此常用于測量原材料,沒有經(jīng)過熱處理的工件。缺點(diǎn)是相比于其他硬度計(jì)的測量時(shí)間稍長一些。

洛氏硬度計(jì)

數(shù)顯洛氏硬度計(jì)是機(jī)電一體化的硬度測試儀器。其外觀新穎,大屏顯示,菜單式結(jié)構(gòu),采用微機(jī)控制,硬度值以數(shù)字直接顯示,硬度測試結(jié)果可直接打印輸出,升降螺桿與旋輪間自動(dòng)反饋鎖合,外接RS232超級(jí)終端設(shè)置,可外接打印機(jī),具有良好的可靠性、可操作性和直觀性;除試臺(tái)升降外,完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,消除了操作和讀數(shù)誤差。

洛氏硬度計(jì)是依據(jù)洛氏硬度試驗(yàn)原理設(shè)計(jì)的,只需單側(cè)接觸試樣即可測試金屬硬度,依靠磁力將其測頭吸附在鋼鐵表面,不需要對(duì)試樣進(jìn)行支撐,測試精度符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T230、ISO6508,不低于臺(tái)式洛氏硬度計(jì)。

根據(jù)試驗(yàn)力的大小分為洛氏和表面洛氏。洛氏試驗(yàn)力范圍60-100-150kg,適用于大型工件;表面洛氏為15-30-45kg,適用于薄件工件,硬化層等。其工作原理是在規(guī)定條件下,將壓頭分兩個(gè)步驟壓入試樣表面。卸除主試驗(yàn)力后,在初試驗(yàn)力下測量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。其壓頭一般有金剛石壓頭和球形壓頭,多用于測量頻率大的質(zhì)檢單位。

維氏硬度計(jì)


維氏硬度計(jì)是光機(jī)電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品,該機(jī)器造型新穎,具有良好的可靠性、可操作性和直觀性,是采用機(jī)械技術(shù)和光電技術(shù)的新型維氏和努普硬度測試儀器。其試驗(yàn)力比較多,只要工件表面的粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)都可以檢測。

其工作原理與布氏硬度計(jì)相似,是以49.03-980.7N的負(fù)荷將相對(duì)面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規(guī)定時(shí)間后,用測量壓痕對(duì)角線長度,再按公式來計(jì)算硬度的大小。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定。

維氏硬度計(jì)還有小負(fù)荷維氏硬度、顯微維氏硬度。小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)負(fù)荷﹤1.949.03N,它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度試驗(yàn)負(fù)荷﹤1.961N,適用于金屬箔、薄表面層的硬度測定。

努氏硬度計(jì)

努氏硬度是以發(fā)明人美國的Knoop命名的。過去又稱克氏硬度、克努普硬度、努普硬度。在我國列為小負(fù)荷硬度試驗(yàn),也可稱其為顯微硬度。它與顯微維氏硬度試驗(yàn)一樣,使用較小的力以特殊形狀的壓頭進(jìn)行試驗(yàn)。測量壓痕對(duì)角線求得硬度值。

努氏硬度計(jì)與維氏硬度計(jì)原理相似,維氏壓頭是相對(duì)面夾角為136°的方錐形金剛石,努普式壓頭是相對(duì)面夾角為172°的棱體金剛石。將頂部兩棱之間的a角為172.5°和β角為130°的棱錐體金剛石壓頭用規(guī)定的試驗(yàn)力壓入試樣表面,經(jīng)一定的保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力。試驗(yàn)力除以試樣表面的壓痕投影面積之商即為努氏硬度。

其測量壓痕比維氏還要淺,適用于更薄的工件,特別適于測試硬而脆的材料,常被用于測試琺瑯、玻璃、人造金剛石、金屬陶瓷及礦物等材料。它還可用于表面硬化層有效深度的測定,用于細(xì)小零件、小面積、薄材料、細(xì)線材、刀刃附近的硬度、電鍍層及牙科材料硬度的測試。

里氏硬度計(jì)

里氏硬度計(jì)是一種測試器材,是便攜式硬度計(jì)的一種,體積小,重量輕,適用于已安裝的機(jī)械組裝部件、模具型腔等試驗(yàn)空間很狹小的工件、大型工件大范圍內(nèi)多處測量部位的快速測量試驗(yàn)。

其原理是隨著單片技術(shù)的發(fā)展,1978年,瑞士人Leeb博士首次提出了一種全新的測硬方法,它的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面,測量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度,利用電磁原理,感應(yīng)與速度成正比的電壓。

通常選擇其型號(hào)是取決于測量樣品的薄厚及質(zhì)量。若工件質(zhì)量小于2kg,需與質(zhì)量大于5kg的支撐體耦合;若工件質(zhì)量范圍在2-5kg,需質(zhì)量大于5kg的物體支撐測量。

肖氏硬度計(jì)

肖氏硬度計(jì)是一種測量橡膠、塑料、金屬材料等硬度的儀器,由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先發(fā)明。

Shore scleroscope hardness,簡稱HS,表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。由英國人肖爾首先提出。應(yīng)用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發(fā)生回跳。撞銷是一只具有尖端的小錐,尖端上常鑲有金剛鉆。用測得的撞銷回跳的高度來表示硬度。肖氏硬度計(jì)適用于測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值。用于測定橡膠、塑料、金屬材料等的硬度。在橡膠、塑料行業(yè)中常稱作邵氏硬度。

邵氏、肖氏硬度計(jì)區(qū)別:一個(gè)產(chǎn)品,其中許多零部件都要有一定的硬度,否則,其零部件可能還未在出廠前的裝配中就變形或出某種問題而使產(chǎn)品無法出廠,或者出了廠后因某個(gè)零部件不耐磨而無法使用。因此,產(chǎn)品的零部件的硬度測試在生產(chǎn)中是極其重要的,特別是模具的生產(chǎn)。硬度的測試主要有測金屬和非金屬(塑料、橡膠等)兩大類。許多產(chǎn)品都需要知道其零部件的硬度,比如一付模具,如硬度不夠,就會(huì)很快磨損;有時(shí)小到一個(gè)螺釘也要知道其硬度,防范它是用A3低碳鋼制成而造成螺紋易滑扣;現(xiàn)在大量的電子產(chǎn)品用塑料制成外殼,也常需要測其硬度。

邵氏硬度計(jì)

邵氏硬度計(jì)也是便攜式硬度計(jì)的一種,也是橡膠硬度計(jì)的一種。廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料的硬度測定。具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、型小體輕、讀數(shù)直觀等特點(diǎn),既可以隨身攜帶手持測量,也可以裝置在配套生產(chǎn)的同型號(hào)定荷架上定荷測定。

它是測定硫化橡膠和塑料制品硬度的儀器,其工作原理是具有一定形狀的鋼制壓,在試驗(yàn)力作用下垂直壓入試樣表面,當(dāng)壓足表面與試樣表面完全貼合時(shí),壓針尖端面相對(duì)壓足平面有一定的伸出長度L,以L值的大小來表征邵氏硬度的大小,L值越大,表示邵爾硬度越低,反之越高。

邵氏硬度計(jì)主要分為三類:即A型、C型和D型。它們的測量原理完全相同,所不同的是測量針的尺寸不同。其中A型的針尖直徑為0.79mm,用來測量軟塑料、橡膠、合成橡膠、氈、皮革;C型的測針是一個(gè)圓球直徑5mm,用來測量泡沫材料和海綿等軟性材料;D型的針尖直徑為0.2mm,即半徑為R0.1,用來測量硬塑料和硬橡膠的硬度,例如地板材料、保齡球等現(xiàn)場測量硬度。

國際橡膠硬度計(jì)

橡膠硬度計(jì)特點(diǎn)及用途:橡膠邵爾A硬度計(jì)用于測定硫化橡膠和塑料制品的硬度,硬度計(jì)表頭安裝在臺(tái)架上,測量方便準(zhǔn)確,也可取下橡膠硬度計(jì)表頭,在生產(chǎn)橡膠硬度計(jì)現(xiàn)場測量,符合GB/T531《硫化橡膠邵爾A硬度試驗(yàn)方法》、GB2411《塑料邵氏硬度試驗(yàn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)要求。

邵氏測量是使用歷史最為悠久、應(yīng)用最廣泛和最方便的橡膠硬度測量手段。我國所使用的橡膠硬度計(jì)絕大多數(shù)是A型邵氏硬度計(jì),約占國內(nèi)橡膠硬度計(jì)90%以上。邵氏硬度計(jì)攜帶方便、結(jié)果簡單、操作方便、測量迅速,特別適合于現(xiàn)場的硬度測定,長期以來,一直用于成品和半成品硬度性能的測定以及控制橡膠產(chǎn)品的質(zhì)量。邵氏硬度由于尚不存在國家計(jì)量基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn),采用分部檢定法,檢定的方法和思路演繹著試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的要求,但效果很不理想。造成不合格率非常高,并且對(duì)硬度計(jì)的示值誤差的控制非常不理想,即依照原規(guī)程檢定合格的A型邵氏硬度計(jì)示值誤差可能很大,不能滿足實(shí)際使用的需要;檢定不合格的A型邵氏硬度計(jì)示值誤差可能并很大。由廣東省計(jì)量科學(xué)研究所和北京橡膠研究設(shè)計(jì)院聯(lián)合研制的標(biāo)準(zhǔn)橡膠國際硬度(IRHD)塊,不僅具有良好的長期穩(wěn)定性和彈性,還具有良好的彈性,用于A型邵氏硬度試驗(yàn)而不留壓痕,可以反復(fù)使用。

A型邵氏硬度塊與橡膠國際硬度IRHD具有可比性,即在各向同性高彈性材料,兩者的測量結(jié)果是相同的。由于廣東省計(jì)量科學(xué)研究保存著橡膠國際硬度國家基準(zhǔn),并用性能優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊,給我們的實(shí)驗(yàn)和分析提供了條件。

文章來源:網(wǎng)絡(luò) 
編輯:songjiajie2010

 
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