硬度测量实验报告.doc

硬度测量实验报告一、实验目的1、了解常用硬度测量原理及方法;2、了解布氏与洛氏硬度的测量范围及其测量步骤与方法;二、实验设备洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块实验原理硬度就是表示材料性能的指标之一,通常指的就是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状与尺寸的物体(金刚石压头或钢球)压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行,又无损于零件,因此在生产与科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有:洛氏硬度计,主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计,应用于黑色、有色金属材料检验,也可测一般退火、正火后试件的硬度。洛氏硬度洛氏硬度测量法就是最常用的硬度试验方法之一。它就是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷与主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度越小,材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。图:未加载荷,压头未接触试件时的位置。2-1:压头在预载荷P0(98、1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形与塑性变形。2-2:加主载荷P1后,压头在总载荷P=P0+P1的作用下压入试件的位置。2-3:去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置,压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除,所以压头位置提高了h,此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h=h1-h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。h值越大,说明试件越软,h值越小,说明试件越硬。为了适应人们****惯上数值越大硬度越高的概念,人为规定,用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0、002mm为一个洛氏硬度单位,用符号HR表示,则洛氏硬度值为:3、布氏硬度布氏硬度的测定原理就是用一定大小的试验力F(N)把直径为D(mm)的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面,保持规定时间后卸除试验力,用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm),然后按公式求出布氏硬度HB值,或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。测量范围为8~650HBW 由于金属材料有硬有软,被测工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一种标准的试验力F与压头直径D,就会出现对某些工件与材料的不适应的现象。因此,在生产中进行布氏硬度试验时,要求能使用不同大小的试验力与压头直径,对于同一种材料采用不同的F与D进行试验时,能否得到同一的布氏硬度值,关键在于压痕几何形状的相似,即可建立F与D的某种选配关系,以保证布氏硬度的不变性。特点:一般来说,布氏硬度值越小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越大,材料越硬,其压痕直径越小。布氏硬度测量的优点就是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。实验内容测量滚动轴承表面洛氏硬度值使用洛氏硬度计对轴承外圈进行硬度测定,记录相关测量数据:加载力(kgf)=1471N硬度值测定平均值测量次数第一次第二次第三次HRC61、961、262、661、9测量试块表面布氏硬度值在布洛维硬度计上,使档位调至布氏硬度测定档,试块进行表面硬度测定,记录相关测定数据:加载力(kgf)=980N凹痕直径(mm)平均值(mm)测定次数第一次第二次第三次X方向254、9251、2250、1252、1Y方向256、3244、6250、5250、5(D=2、5mm;d=