洛氏硬度實驗報告

洛氏硬度實驗報告篇一：硬度測量實驗報告硬度測量實驗報告一、實驗目的了解常用硬度測量原理及方法；了解布氏和洛氏硬度的測量范圍及其測量步驟和方法；二、實驗設備洛氏硬度計、布洛維硬度計、軸承、試塊三、實驗原理硬度是表示材料性能的指標之一，通常指的是一種材料抵抗另一較硬的具有一定形狀和尺寸的物體（金剛石壓頭或鋼球）壓入其表面的阻力。由于硬度試驗簡單易行，又無損于零件，因此在生產(chǎn)和科研中應用十分廣泛。常用的硬度試驗方法有：洛氏硬度計，主要用于金屬材料熱處理后的產(chǎn)品性能檢驗。布氏硬度計，應用于黑色、有色金屬材料檢驗，也可測一般退火、正火后試件的硬度。洛氏硬度洛氏硬度測量法是最常用的硬度試驗方法之一。它是用壓頭（金剛石圓錐或淬火鋼球）在載荷（包括預載荷和主載荷）作用下，壓入材料的塑性變形濃度來表示的。通常壓入材料的深度越大，材料越軟；壓入的濃度越小，材料越硬。下圖表示了洛氏硬度的測量原理。圖：未加載荷，壓頭未接觸試件時的位置。2-1：壓頭在預載荷P0(98.1N)作用下壓入試件深度為h0時的位置。h0包括預載所相起的彈形變形和塑性變形。2-2：加主載荷P1后，壓頭在總載荷？二P0+P1的作用下壓入試件的位置。2-3：去除主載荷P1后但仍保留預載荷P0時壓頭的位置，壓頭壓入試樣的深度為h1。由于P1所產(chǎn)生的彈性變形被消除，所以壓頭位置提高了h，此時壓頭受主載荷作用實際壓入的濃度為h=h1-h0。實際代表主載P1造成的塑性變形深度。h值越大，說明試件越軟，h值越小，說明試件越硬。為了適應人們習慣上數(shù)值越大硬度越高的概念，人為規(guī)定，用一常數(shù)K減去壓痕深度h的數(shù)值來表示硬度的高低。并規(guī)定0.002mm為一個洛氏硬度單位，用符號HR表示，則洛氏硬度值為：HR?k-h0.002布氏硬度布氏硬度的測定原理是用一定大小的試驗力F(N)把直徑為D(mm)的淬火鋼球或硬質合金球壓入被測金屬的表面，保持規(guī)定時間后卸除試驗力，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從已備好的布氏硬度表中查出HB值。測量范圍為8~650HBW由于金屬材料有硬有軟，被測工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一種標準的試驗力F和壓頭直徑。，就會出現(xiàn)對某些工件和材料的不適應的現(xiàn)象。因此，在生產(chǎn)中進行布氏硬度試驗時，要求能使用不同大小的試驗力和壓頭直徑，對于同一種材料采用不同的F和D進行試驗時，能否得到同一的布氏硬度值，關鍵在于壓痕幾何形狀的相似，即可建立F和D的某種選配關系，以保證布氏硬度的不變性。特點：一般來說，布氏硬度值越小，材料越軟，其壓痕直徑越大；反之，布氏硬度值越大，材料越硬，其壓痕直徑越小。布氏硬度測量的優(yōu)點是具有較高的測量精度，壓痕面積大，能在較大范圍內(nèi)反映材料的平均硬度，測得的硬度值也較準確，數(shù)據(jù)重復性強。四、實驗內(nèi)容測量滾動軸承表面洛氏硬度值使用洛氏硬度計對軸承外圈進行硬度測定，記錄相關測量數(shù)據(jù)：加載力(kgf)=1471N測量試塊表面布氏硬度值在布洛維硬度計上，使檔位調至布氏硬度測定檔，試塊進行表面硬度測定，記錄相關測定數(shù)據(jù)：加載力（kgf）=980NHB?2P?D（D-D-d）22（D=2.5mm;d=讀數(shù)差X0.004）五、思考題測量硬度前為什么要進行打磨？答：測試樣品與工作臺的接觸面不平。按照國家標準GB/T230.1-XX，洛氏硬度值=100-h/0.002,式中h為洛氏硬度計壓頭壓入樣品的深度，也就是說每0?002毫米或2微米代表1HRC硬度單位，因此被測試樣品與工作臺接觸面的平整度將對測試結果產(chǎn)生極大的影響。當試樣底面不平時，載荷完全施加時只要試樣因為不平整而導致輕微的偏轉，就可能使壓頭多向下移動幾個微米，測試結果就可能引起1-5HRC的誤差，甚至更大。因此，測試前被測樣品的底面必須用機械加工（如磨床）或手工方法（如砂紙打磨）磨平，以減小測試誤差。HRC、HB和HV的試驗原理有何異同？答：1.布氏硬度（HB）以一定的載荷（一般3000kg）把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/mm2（N/mm2）。2.洛氏硬度（HR）當HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料（如硬質合金等）。HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火鋼等）。3維氏硬度（HV）以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136。的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度HV值（kgf/mm2）。HRC、HB和HV各有什么優(yōu)缺點？各自適用范圍是什么？舉例說明HRC、HB和HV適用于哪些材料及工藝？答：布氏硬度（HB）適用于退火正火鋼，壓痕大，適用于硬度不均勻材料，不適用于薄料。硬度值應在有效測量范圍內(nèi)（HRC為20-70）為有效；布氏硬度計多用于原材料和半成品的檢測，由于壓痕較大一般不用于成品檢測。一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄材料不適用；維氏硬度適用于較大工件和較深表面層的硬度測定，小負荷維氏硬度試驗負荷1?961~篇二：材料的硬度檢測實驗報告一材料的洛氏硬度測定報告一、實驗目的：1、了解洛氏硬度計的測試原理。2、掌握用洛氏硬度計測定材料硬度的方法。二、實驗原理：用圓錐形金剛石壓頭或鋼球壓頭，在規(guī)定的試驗力下，垂直壓入試件表面。加載方式為，先加初試驗力98.07N，這時壓痕的深度為h1，再加總試驗力（即初試驗力加主試驗力），這時壓痕的深度為h2。。經(jīng)保持規(guī)定時間后，以卸除主試驗力而保留初試驗力時的壓痕深度h3與在初試驗力作用下壓痕深度hl之差來表示硬度。即e=h3—h1。壓痕深度越大則硬度越軟，但為了符合數(shù)值大硬度高的讀數(shù)習慣，需用下式作以變換：HR?K-h3-h1K常數(shù)：采用金剛石壓錐時K=100C采用鋼球作壓頭時K=130C=0.002mm指示器刻度盤上一個分度格三、實驗儀器及原材料1、HR-150型洛氏硬度計2、根據(jù)實際情況填寫四、實驗步驟：1、置試件于工作臺上，順時針旋轉手輪使工件上升至加滿初試驗力（即小指針至于紅點）為止，此時大指針應垂直向上指向標記B(C)處，其偏移不得超過±5分度格，否則另選一點。2、轉動指示器的調整盤，使大指針指向刻度B(C)。3、向后緩慢推倒加載試驗力操縱手柄，保證主試驗力在4—6秒內(nèi)施加完畢。總試驗力保持5秒時間后，向前慢拉加載試驗力手柄，卸去主試驗力，保留初試驗力。4、此時硬度計表頭長指針指向的數(shù)據(jù)，即為被測試件的硬度值。5、逆時針轉動手輪使工作臺下降，更換測試點，重復上述操作。五、數(shù)據(jù)記錄與處理注意：1、加載緩沖器空載下降時間應調整在4-6秒內(nèi)。2、試件的最小厚度應大于壓痕深度的10倍。3、兩個測試點之間間隔應大與5mm。六、思考題1、經(jīng)過了洛式硬度計的檢測后測得已知試樣A的洛氏硬度為60HRC，請問被測材料的壓痕深度為多少？二顯微硬度的測定報告一、實驗目的：了解顯微硬度的測試原理和顯微硬度計的使用方法。二、實驗原理：將顯微硬度計上特制的金剛石壓頭，在一定負荷的作用下壓入待測試樣表面，用硬度計上的測微器，測量正方形壓痕對角線的長度。顯微硬度按下式計算：2式中HV—顯微硬度值（N/mm）；2HV=1.8544P/dP一負荷（N）；（實驗數(shù)據(jù)填寫時為1）d一四方形壓痕對角線平均長度（nm）o（讀數(shù)/40）三、實驗儀器及原材料1、根據(jù)實際情況填寫2、根據(jù)實際情況填寫四、實驗步驟：1、打開電源開關，主屏幕點亮，轉動試驗力變換手輪，選擇試驗力。負荷的力值應和主屏幕上顯示的力值一致，如力值顯示不一致會導致計算公式錯誤而影響示值，旋動變荷手輪時，應小心緩慢地進行，防止速度過快發(fā)生沖擊。2、轉動壓頭與物鏡切換手柄，使40X物鏡處于主體正前方位位置（光學系統(tǒng)放大倍率400X，測量狀態(tài)），10X的物鏡作為觀察之用（光學系統(tǒng)此時的放大倍率為100X）。3、將試樣要放在試臺上（置于物鏡的中心位置），搖動升降絲桿手輪，使試臺上升，當物鏡下端與試塊或試樣相距1~3mm時，眼睛通過測微目鏡觀察，在目鏡中隨著試臺緩慢上升，可觀察到亮度漸漸增強，說明聚焦面即將來到，此時應緩慢搖動手輪，直至目鏡中觀察到試塊或試樣表面的清晰成像為止，焦距已調好。4、如果在目鏡觀察到的成像模糊，可轉動目鏡前部鏡頭（因每人的視覺都存在著差異），直至清晰為止，如果在目鏡中觀察到的試塊平面成像有局部亮、暗狀況，則可調節(jié)光源裝置上的三個調整螺釘，使光源處于中心位置，如果視場太亮或太暗，則可直接按面板上的L+L-鍵，將光亮度調到舒適清晰狀態(tài)。5、如果想觀察到試塊表面上較大的視場范圍（尋找預置的位置等），將10X物鏡轉換到主體的正前方，40X物鏡的焦平面與10X物鏡的略有差異，可搖動升降手輪使其成像清晰，旋動微分筒使x—y平臺移動，即可找到預置位置。注：如果要進行硬度試驗，請將40X物鏡轉動到主體前方，旋動升降手輪，使成像清晰，再切換壓頭，因為該儀器以40X物鏡成像為基準調整好各部件間的配合。6、轉動切換手柄，使壓頭軸處于主體前方，按面板START鍵，儀器開始加荷，這時主屏幕右上方顯示J表示正在加荷，加荷結束進入保荷狀態(tài)時，主屏幕右上方的方框圖內(nèi)顯示正在進入倒計數(shù)的時間數(shù)值。保荷結束儀器開始卸荷，主屏幕右上方顯示f，表示正在卸荷，卸荷結束，主屏幕右上方顯示凸，表示本次試驗結束。注：①如試樣表面凸凹不平或有多個面組成時，在將壓頭軸進行切換時，要小心防止壓頭碰及試樣。②儀器在工作時，或按下START鍵而忘記切換物鏡，千萬不能再轉動切換手柄，必須等待這次試驗結束后方可移動切換手柄，否則將會造成儀器嚴重損害。7、轉動切換手柄，使40X物鏡處于主體正前方，觀察目鏡中的壓痕成像，如壓痕成像不清晰可旋動升降手輪，使其清晰，因為壓痕有深度，在放大400X物鏡時，微小的深度像對焦平面有影響，這是正常的。8、進行壓痕長度的測量，具體如下：（1）從測微計目鏡中觀察（2）同時旋轉微動手輪和百分筒手輪是，從目鏡中觀察，兩條長刻線相切時是，百分筒手輪的零刻線與百分筒主體零刻線應重合是（3）轉動微動手柄，使一條刻線與實驗壓痕一角相切（4）旋轉百分筒手輪，使另一條刻線與另一角相切（5）讀讀數(shù)，求壓痕對角線長度（即讀數(shù)/40）（6）對角線長度dl的測量完成，移動目鏡90°，以上述的方法測量對角線長度d2，篇三：洛氏硬度實驗報告1、硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指標，同樣也是檢驗毛坯或成品件或熱處理件的重要性能指標，通過該實驗來檢測材料或成品的硬度，以確定材料的用途，確定產(chǎn)品是否合格。2、了解硬度測定的基本原理及常用硬度試驗法的應3、學會正確使用硬度計。二、實驗說明硬度是指材料抵抗另一較硬的物體壓入表面抵抗塑性變形的一種能力，是重要的力學性能指標之一。與其它力學性能相比，硬度實驗簡單易行，又無損于工件，因此在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應用。常用的硬度試驗方法有：布氏硬度試驗主要用于黑色、有色金屬原材料檢驗，也可用于退火、正火鋼鐵零件的硬度測定。洛氏硬度試驗一一主要用于金屬材料熱處理后產(chǎn)品性能檢驗。維氏硬度試驗一一用于薄板材或金屬表層的硬度測定，以及較精確的硬度測定。三、實驗數(shù)據(jù)洛氏硬度儀以頂角為120的金剛石椎體或一定直徑的淬火鋼球坐壓頭，依規(guī)定的試