实验二金属材料的硬度测量.docVIP

金属材料的硬度测量 一、实验目的1.了解布氏、洛氏硬度测定的基本原理及应用范围。 2.了解布氏、洛氏硬度机的主要结构，初步掌握操作方法。 3.根据不同金属材料的零件性能特点，选定测定硬度的方法。 二、实验设备及试样1.布氏硬度试验机（HB—3000型布氏硬度试验机，其简图如图1-1所示）。 2.洛氏硬度试验机（HR-150型洛氏硬度试验机，其简图如图1-2所示）。 3.试样：фｘ20×10mm的45钢、T12钢正火及淬火状态、HT200、H62、 ZL102。 三、实验原理 ⑴布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。 ⑵洛氏硬度试验是在初始试验力F0及总试验力F1的先后作用下，将压头（金刚石圆锥或钢球）压入被测材料或零件表面，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计算硬度值的一种压痕硬度试验方法。四、试验规范与实验步骤 1、布氏硬度试验 【试验规范】 材料种类 布氏硬度使用范围　 球直径Ｄ /mm 0.102F/D 2 试验力 Ｆ /N 试验力保持时间／ S　 备 注 钢，铸铁 ≥１４０ 10 5 2.5 30 29420 7355 1839 10 １、压痕中心距试样边缘＞ 2.5d ２、两相邻痕中心距离应＞ 4d（d—压痕平均直径） ＜ 140 10 5 2.5 10 9807 2452 612.9 10～15 【实验步骤】①据试验材料和试样厚度按表 1-1布氏硬度试验规范选择球体直径D、试验力F的大小和试验力作用保持的时间。②将试样平稳地放在工作台上，顺时针转动升降手轮，使试样测试表面垂直于钢 (硬质合金)球加力方向，直至试样与球体紧密接触手轮空转为止。③打开电源开关，待电源指示灯亮后，再启动按钮开关，当加荷指示灯明亮时，表示试验力开始加上，此时立即拧紧定时压紧螺钉，即自动开始计时，达到预定加力时间后，转动即自行停止。④关闭电源，反时针方向转动手轮，使工作台下降，取下试样。用读数显微镜测量压痕直径 (d )，用所得结果从有关对照表中查找相应的硬度值。2、洛氏硬度试验【实验规范】 标尺 测量范围 初负荷 N 主负荷 N 压头类型 使 用 范 围 HRA 20～88 98.07 490.3 金钢石圆锥体 硬质合金，表面淬火层或渗碳层 等 HRB 25～100 98.07 882.6 1.588mm淬火钢球 有色金属及合金，退火、正火钢等 HRC 20～ 70 98.07 1373 金钢石圆锥体 调质钢，淬火钢等 【实验步骤】实验前，应使用与试验硬度相近的二级标准洛氏硬度块对硬度计进行校正。①按表 1-2规范，根据所测试样选择压头类型和主负荷的大小。②根据试样形状与大小，选择适宜的工作台，将试样平稳地放在工作台上。③ 顺时针转动手轮，使试样与压头缓慢接触 ，直至表盘的小指针指到 0 ” 为止，此时即施加了 10Kgf的预载荷。④将表盘的大指针调整至零点 (HRC、HRA零点为0，HRB零点为30。)⑤加主载荷，将加载手柄推向加载位置，主载荷将会通过杠杆加于压头上，而使压头压入试样，保持一定时间。⑥卸除主载荷，使手柄转动至原来位置即可。⑦读出硬度值，长指针在卸除主负荷后停留为止所对应的数字即为硬度值。注意 HRB读红色数字，HRC、HRA读黑色数字。⑧逆时针旋转手轮，取出试样。 实验报告 班级 姓名 学号 一、实验目的 ? ? ? 二、实验内容 1. 布氏硬度值测定（填写下列数据） 材料 钢的载荷选 压痕直径 （mm） 布氏硬度值 名称 厚 度 （mm） 状态 钢球直径 D （mm） 载荷大小 P （kg） d ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2. 洛氏硬度值测定（填写下列实验数据） 材料 压头与载荷 洛氏硬度值 名称 厚度（mm） 状态 ? ? ? ? ? ? ? 三、实验结果分析 1. 简述布氏和洛氏硬度实验原理，应用范围及特点。 ? ? ? ? ? ? 2. 分述244HBS10/3000/10中各数字所表示的意义。 ? ?