常用的硬度實(shí)驗方法(材料常用的硬度試驗方法有幾種)
1.材料常用的硬度試驗方法有幾種
材料的硬度測試大致有三類(lèi)方法：
1、壓入法，主要有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。
2、回跳式，主要有肖氏硬度、理氏硬度。
3、刻劃法，如莫氏硬度。
上述硬度測試方法的適用范圍大致為：
1、布氏硬度通常用于測定鑄鐵、非鐵金屬、低合金結構鋼及結構鋼調質(zhì)件等。
2、洛氏硬度理論上可用于各種材料硬度的測試，但因用不同的硬度等級測得的硬度值無(wú)法比較，故常用于淬火鋼的硬度測試。
3、維氏硬度常用于表面淬火時(shí)石硬化層深度和化學(xué)熱處理（如滲氮）件表面硬度測試。
4、肖氏硬度和理氏硬度常用于測試經(jīng)精加工零件的表面硬度，如機床淬火導軌等。
5、莫氏硬度是一種劃痕硬度，主要用于無(wú)機非金屬材料，特別是礦物的硬度測試。
2.常用的材料硬度的測量方法有那些
金屬洛氏法：
1、洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進(jìn)行，因為溫度變化可能會(huì )對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10~35℃的室溫進(jìn)行。
2、試樣應平穩地放置在剛性支承物上，并使壓頭軸線(xiàn)與試樣表面垂直。避免試樣產(chǎn)生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無(wú)沖擊和振動(dòng)的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過(guò)3秒。
3、將測在不小于1s且不大于8s的時(shí)間內，從初試驗力增加到總試驗力，并保持4s±2s，然后卸除主試驗力，保持初試驗力，經(jīng)過(guò)短暫穩定后，進(jìn)行讀數。為了讀數準確，在試驗過(guò)程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動(dòng)。
4、在多處取值時(shí)，兩相鄰壓痕中心間距離至少應為壓痕直徑的 4倍，但不得小于2mm。任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應為壓痕直徑的2.5倍， 但不得小于1mm。
金屬布氏法：
1、一般試驗在10~35℃的室溫進(jìn)行即可，如果有對溫度要求嚴格的試驗（視乎材料對溫度的敏感性），試驗溫度應為23℃±5℃。
2、試驗力的選擇應保證壓痕直徑在0.24D~0.6D之間。試驗力-壓頭球直徑的平方的比率鞋（1.02F/D2比值）應根據材料和硬度值選擇。
3、為了保證在盡可能大的有代表性的試樣區域試驗，應盡可能選取大直徑的壓頭；當試樣尺寸允許時(shí)，應優(yōu)先使用直徑為10mm的球壓頭進(jìn)行試驗。
4、使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直于試驗面施加試驗力，加力過(guò)程中不應有沖擊和震動(dòng)，直至將試驗力施加至規定值。
5、試驗力保持時(shí)間為10~15秒。對特殊材料，試驗力保持時(shí)間可以延長(cháng)，但誤差應在±2秒。
6、任一壓痕中心距試樣邊緣距離，至少為壓痕平均直徑的2.5倍。相鄰壓痕中心間的距離至少為壓痕直徑的3倍。應在兩相互垂直方向測量壓痕直徑，用兩個(gè)讀數的平均值計算布氏硬度。
金屬維氏法：
1、試驗一般在10~35℃的室溫進(jìn)行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直于試驗面施加試驗力，加力過(guò)程中不應有沖擊和震動(dòng)，直至將試驗力施加至規定值。
2、試驗力保持時(shí)間為10~15秒。對特殊材料，試驗力保持時(shí)間可以延長(cháng)，直至試樣不再發(fā)生塑性變形，但誤差應在±2秒。應測量壓痕兩條對角線(xiàn)長(cháng)度，用其算術(shù)平均值或通過(guò)查表得到硬度值。放大系統應能將對角線(xiàn)放大到視場(chǎng)的25%~75%。
顯微維氏法：
1、試驗一般在10~35℃的室溫進(jìn)行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直于試驗面施加試驗力，加力過(guò)程中不應有沖擊和震動(dòng)，直至將試驗力施加至規定值。
2、保持試驗力的時(shí)間為10~15秒。對特殊材料，試驗力保持時(shí)間可以延長(cháng)，但誤差應在±2秒。
擴展資料：
硬度測試實(shí)驗的注意事項
1、試樣（被測工件）表面應平坦光潔（粗糙度Ra不大于1.6um） ，無(wú)污物等。
2、對于特殊類(lèi)試樣如與壓頭粘結的活性金屬材料，可以適當涂些油料（如煤油）。
3、試樣的制取應注意因外界因素引起表面組織變化，從而對硬度值構成影響。如制取試樣時(shí)因過(guò)熱引起的燒傷等。
4、試樣或者被測層的厚度應負荷標準。如采用金剛石錐壓頭厚度不小于壓痕殘余深度（壓頭壓入深度）的10倍；球壓頭不小于壓痕殘余深度的15倍。
5、對于凹面或者凸面試樣應該進(jìn)行必要的硬度值修正。
參考資料來(lái)源：百度百科-硬度測試
3.常用的硬度測量方法有哪些
洛氏硬度和布氏硬度，是兩種不同的測試硬度標準方法。
1.布氏硬度用規定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規定的試驗力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規定保持時(shí)間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。
以HB表示。一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料（熱處理硬度不高，如調質(zhì)，正火、回火等狀態(tài)）。
2.洛氏硬度試驗采用三種試驗力，三種壓頭，它們共有9種組合，對應于洛氏硬度的9個(gè)標尺。這9個(gè)標尺的應用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。
最常用標尺是HRC、HRB和HRF，其中HRC標尺用于測試淬火鋼、回火鋼、調質(zhì)鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應用最多的硬度試驗方法。
HRB標尺用于測試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。
HRA標尺盡管也可用于大多數黑色金屬，但是實(shí)際應用上一般只限于測試硬質(zhì)合金和薄硬鋼帶材料。
4.常用的測量硬度的方法有幾種
方法：塑料洛氏、邵氏、金屬洛氏、金屬布氏、金屬維氏、顯微維氏等。
具體操作：1、塑料洛氏：在規定的加荷時(shí)間內，在受試材料上面的鋼球上施加一個(gè)恒定的初 負荷，隨后施加主負荷，然后在恢復到相同的初負荷。 測量結果是由鋼球壓入材料的總深度，減去卸去主負荷后規定時(shí)間內的彈性恢復以及初負荷引起的壓入深度。洛氏硬度標尺每一分度表示壓頭垂直移動(dòng)0.002mm，具體公式：HR=130-e/0.002 HR— 洛氏硬度值 e-主負荷卸除后的壓入深度
2、邵氏：使用邵氏A型硬度機測試，測試時(shí)需注意按照標準，測試環(huán)境須在標準狀態(tài)下（23±2℃，50±5% R.H） 進(jìn)行，且測試前試片須在標準狀態(tài)下放置40小時(shí)以上。測試時(shí)，將試片置于硬度試驗機平臺上。調整使壓針頭與試樣表面的距離至25.4±2.5mm，然后，施加合適力度（不沖擊被測物）使壓針頭壓在試樣上。待完全壓下，與測試物接觸1秒內，立即讀取刻度值到整數字并記錄其結果。
3、金屬洛氏：測試原理將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球）分兩個(gè)步驟壓入試樣表面，經(jīng)規定保持時(shí)間后，卸除主試驗力，測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h，根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進(jìn)行，因為溫度變化可能會(huì )對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10~35℃的室溫進(jìn)行。試樣應平穩地放置在剛性支承物上，并使壓頭軸線(xiàn)與試樣表面垂直。避免試樣產(chǎn)生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無(wú)沖擊和振動(dòng)的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過(guò)3秒。將測在不小于1s且不大于8s的時(shí)間內，從初試驗力增加到總試驗力，并保持4s±2s，然后卸除主試驗力，保持初試驗力，經(jīng)過(guò)短暫穩定后，進(jìn)行讀數。為了讀書(shū)準確，在試驗過(guò)程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動(dòng)。
4、金屬布氏：測試原理對一定直徑的硬質(zhì)合金球施加試驗力壓入試樣表面，經(jīng)規定保持時(shí)間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓 痕的直徑。布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。壓痕被看作是具有一定半徑的球形，其半徑是壓頭球直徑的二分之一。
5、金屬維氏：測試原理將頂部?jì)上鄬γ婢哂幸幎ń嵌鹊恼睦忮F體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面，保持規定時(shí)間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線(xiàn)長(cháng)。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商，壓痕被視為具有正方形基面并與壓頭角度相同的理想形狀。
6、顯微維氏：試驗一般在10~35℃的室溫進(jìn)行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直于試驗面施加試驗力，加力過(guò)程中不應有沖擊和震動(dòng)，直至將試驗力施加至規定值。保持試驗力的時(shí)間為10~15秒。對特殊材料，試驗力保持時(shí)間可以延長(cháng)，但誤差應在±2秒。
