由本人自己,基于机械工业出版社《工程材料力学性能》第2版(束德林主编),针对四川大学材料学院金属材料工程系期末复习整理。
表示方法:硬度值、符号HR、标尺字母
EG:60HRC指用C标尺测得的洛氏硬度值为60;60HRBW/60HRBS指用B标尺测得的洛氏硬度值为60(分别用的是硬质合金球W和淬火钢球S)
(3)、维氏硬度的测定原理(1925,软硬通吃)
维氏硬度的测定原理和布氏硬度相同,也是根据单位压痕陷凹面积上承受的负荷,即应力值作为硬度值的计量指标。相对面间夹角为136度的金刚石四棱锥体。
★维氏硬度特点:A、压痕几何相似,载荷大小任意选择;B、测定范围较宽,软硬都可以;C、压痕为轮廓清晰的正方形;D、材料硬度小于450HV时,维氏与布氏大致相同;E、计算工作效率高。
维氏硬度的优缺点
1)、不存在布氏那种负荷F和压头直径D的规定条件的约束,以及压头变形问题;
2)、也不存在洛氏那种硬度值无法统一的问题;
3)、它和洛氏一样可以试验任何软硬的材料,并且比洛氏能更好地测试极薄件(或薄层)的硬度,压痕测量的精确度高,硬度值较为精确。
4)、负荷大小可任意选择。(维氏显微硬度)
唯一缺点是硬度值需通过测量对角线后才能计算(或查表)出来,因此生产效率没有洛氏硬度高。
表示方法:硬度值、符号HV、试验力、试验保持时间(10-15S不标注)
EG:640HV30,指试验力为294.2N下保持10-15S测得的维氏硬度为640(查表2-5)
(4)、其他硬度试验方法
努氏硬度试验HK采用两个对面角不等的四棱锥金刚石压头,由试验力除以压痕投影面积得到的硬度。
肖氏硬度试验HS采动载荷试验法,根据重锤回跳高度表证的金属硬度。
里氏硬度试验HL采动载荷试验法,根据重锤回跳速度表证的金属硬度。
(5)、硬度试验方法的选择
渗碳层的硬度分布(HK,HV),淬火钢(HRC),灰铸铁(HB),鉴别钢中的隐晶马氏体与残余奥氏体(显微HV),仪表小铜齿轮(HB,HRB),龙门刨床导轨(HS),渗氮层(HRA),高速钢刀具(HRC),退火态低碳钢(HRB),硬质合金(HRA)。
Q:说明下列力学性能指标的意义
(1)σbc——材料的抗压强度 (2)σbb——材料的抗弯强度 (3)τs——材料的扭转屈服点
(4)τb——材料的抗扭强度 (5)σbn——材料的抗拉强度 (6)NSR——材料的缺口敏感度
(7)HBS——压头为淬火钢球的材料的布氏硬度(8)HBW——压头为硬质合金球的材料的布氏硬度
(9)HRA——材料的洛氏硬度 (10)HRB——材料的洛氏硬度 (11)HRC——材料的洛氏硬度
(12)HV——材料的维氏硬度 (13)HK——材料的努氏硬度 (14)HS——材料的肖氏硬度
(15)HL——材料的里氏硬度
Q:在评定材料的缺口敏感应时,什么情况下宜选用缺口静拉伸试验?什么情况下宜选用缺口偏斜拉伸?什么情况下则选用缺口静弯试验?
缺口静拉伸试验主要用于比较淬火低中温回火的各种高强度钢,各种高强度钢在屈服强度小于1200MPa时,其缺口强度均随着材料屈服强度的提高而升高;但在屈服强度超过1200MPa以上时,则表现出不同的特性,有的开始降低,有的还呈上升趋势。
缺口偏斜拉伸试验就是在更苛刻的应力状态和试验条件下,来检验与对比不同材料或不同工艺所表现出的性能差异。
缺口试样的静弯试验则用来评定或比较结构钢的缺口敏感度和裂纹敏感度。
Q:缺口冲击韧性试验能评定那些材料的低温脆性?那些材料不能用此方法检验和评定?
答案:缺口冲击韧性试验能评定的材料是低、中强度的体心立方金属以及Bb,Zn,这些材料的冲击韧性对温度是很敏感的。对高强度钢、铝合金和钛合金以及面心立方金属、陶瓷材料等不能用此方法检验和评定。 Q:(课后第8题)今有如下零件和材料需要测定硬度,试说明选择何种硬度实验方法为宜。
(1)渗碳层的硬度分布;(2)淬火钢;(3)灰铸铁;(4)鉴别钢中的隐晶马氏体和残余奥氏体;(5)仪表小黄铜齿轮;(6)龙门刨床导轨;(7)渗氮层;(8)高速钢刀具;(9)退火态低碳钢;(10)硬质合金。