试验力的大小和压痕形状对维氏硬度值的影响研究

金属材料性能检测领域,维氏硬度测量范围广,所测得值准确,在生产中广泛应用。但是在实际试验中,维氏硬度容易受各种因素的影响。文章以维氏硬度试验原理出发,从加载试验力的大小和压痕形状两方面进行研究,探讨这两个因素对维氏硬度值的影响变化。     

金属布氏硬度与洛氏硬度试验方法国家标准的新变化

硬度是金属零件力学性能的重要技术指标之一。金属维氏硬度试验、金属布氏硬度试验和金属洛氏硬度试验是金属件常用的硬度测试方法。这三种硬度试验方法已有相应的国家标准，其现行版本分别为GB／T4340．1—1999《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》、GB／T231．1—2002《金属布氏硬度试验第1部分：试验方法》及GB／T230．1—2004《金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法》。由于金属布氏硬度试验方法与金属洛氏硬度试验方法两项标准是近几年才修订的，因此，本文仅对这两项新版硬度试验方法标准中的主要变化做一介绍，供实际操作时参考。     

金属维氏硬度试验新旧标准的差异

本文分析了GB/T4340．1—1999《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》与被其代替的三项旧标准的主要区别，对广大读者正确掌握和使用该标准应该是有所帮助的。     

金属材料维氏硬度试验测量不确定度的评定

根据测量不确定度原理及国家计量技术规范JJF1059-1999测量不确定度评定与表示方法,对金属材料维氏硬度试验测量结果的不确定度进行详细的评定,评定方法适用于检测实验室的维氏硬度测量领域。     

金属维氏硬度试验方法探讨

维氏硬度试验是硬度试验方法中的一种,主要应用于齿轮表面热处理、镀层、强化层、微型齿轮零件、薄壁零件等的硬度检测。由于其试验力较小,产生的压痕较小,引起的测量误差较大。本文重点探讨维氏硬度试验中如何正确试验及减小测量误差。     

硬度试验法的种类

布氏硬度试验法是在1900年，由瑞典工程师布刊纳尔(FBrinell)提出的。是应用得最久、最广泛的一种静力硬度试验，用HB表示。     

复合板界面的维氏硬度试验方法

随着复合板被广泛应用,其力学及工艺性能检验也日渐成熟。针对GB/T6396《复合钢板力学及工艺性能试验方法》中的硬度章节做了相关的小负荷维氏硬度试验,从而得出以下结论：要根据复材和基材的不同选用合适的试验力及试验位置,以硬度压痕不产生严重的变形为有效的试验结果;试样的表面必须平滑,用相应的腐蚀液腐蚀以显示分界线,但不能腐蚀过重,否则硬度压痕也会产生严重的变形。     

显微硬度计的正确使用

硬度是材料机械性能重要指标之一，而硬度试验是判断材料或产品零件质量的一种手段。所谓硬度．就是材料在一定条件下抵抗另一本身不发生残余变形物体压入能力。抵抗能力愈大，则硬度愈高，反之则硬度愈低。在机械性能试验中．测量硬度是一种最容易、最经济、最迅速的方法，也是生产过程中检查产品质量的措施之一，由于金属等材料硬度与其他机械性能有相互对应关系，因此，大多数金属材料可通过测定硬度近似地推算出其他机械性能，     

维氏硬度试验压痕图的小波分析与自动计算硬度

介绍了维氏硬度测试原理；分析了采用经典的数字图像处理技术边缘分割算法对试验压痕边缘提取存在的局限，进而提出运用小波多分辨率理论分析试验压痕的取样信号，用最小二乘法拟合压痕边缘直线，从而提取显微硬度压痕边缘的新方法。研究表明，该方法实现了对显微组织维氏硬度试验压痕区域快速而准确地提取，并自动计算维氏硬度，所测得的硬度值和传统方法的测量值吻合。     

常用硬度的测试原理及表示方法

硬度是各种机械零件和工具必须具备的力学性能指标,用于表征材料的软硬程度,是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。测试硬度的方法很多,常用的布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法、维氏硬度试验法、努氏硬度试验法、肖氏硬度试验法、里氏硬度试验法和莫氏硬度试验法等。     

金属布氏硬度试验测量结果不确定度的评定

以碳钢硬度试验为例,对金属材料布氏硬度试验中的测量不确定度来源进行了分析,并对测量结果的不确定度进行了详细的评定。另外,着重研究了测量数学模型里的灵敏系数对各不确定度的影响。评定不确定度时,应考虑硬度计复现性所引入的不确定度。     

由硬度凹坑形貌预测金属材料塑性及切削加工性

测定十种典型金属材料的硬度后,用金相显微镜和JXA-840型电镜观察测硬度时留下的凹坑及其剖面的形貌后发现,塑性及切削加工性不同的金属材料,其凹坑形貌也各有特点,将试验结果列表对比说明,可由铸件或试样的硬度及凹坑形貌预测材料的塑性及切削加工性。     

里氏硬度值与其他硬度值的换算系列讲座

本刊去年从第3～12期刊出的“里氏硬度试验应用技术系列讲座”讨论了如何打准里氏硬度的问题。其目的是正确掌握里氏硬度试验条件,正确操作里氏硬度计和处理数据,用里氏硬度计测得试件正确的里氏硬度值。但是,由于目前国内里氏硬度值的合法性或认同性还十分有限,只有少数商品在国际贸易交货时使用里氏硬度值作为标准。绝大多数场合,里氏硬度值换算成其他常用硬度值才能应用。因此,即使里     

曲轴布氏硬度测量不确定度评定浅析

以发动机曲轴为例对金属材料布氏硬度测量不确定度进行评定,依次对不确定度分量来源进行分析,并对金属材料布氏硬度试验结果的不确定度进行计算,最终获得了曲轴布氏硬度扩展不确定度,以此作为不确定度在理化检验中应用的一个实例。     

金属材料分选仪在焊接钢质药筒热处理后检测中的应用

针对当前硬度计焊接钢质药筒热处理后检测中存在的问题,提出采用金属材料分选仪对焊接钢质药筒热处理后的硬度进行检测。通过现场试验,验证了使用金属材料分选仪在检测中的可靠性,并通过靶场退壳试验表明,应用金属材料分选仪进行检测,能有效地保证焊接钢质药筒的退壳性,并可实现大批量、高效率的锻件在线检测。     

浅析热处理硬度对Cr12铆合套头使用寿命的影响

金属材料的热处理硬度与其使用性能关系密切 ,适当的处理硬度可大大提高金属材料的耐用度、使其更具备良好的使用性能 ,从而产生可观的经济效益     

里氏硬度试验应用技术系列讲座（五）

2.试样(试验部位)表面粗糙度 正如其他各种硬度试验方法对试样表面粗糙度都有一定要求一样,里氏硬度试验对试样也有相应的规定,只不过表面粗糙度对各种硬度示值影响的原因和现象有所不同。 (1)试样表面粗糙使里氏硬度试验示值偏低 图12所示A、B分别是经切削加工后的典型实际试样和理想(表面粗糙度R_a=0)试样的表面轮廓及里氏硬度试验压痕剖面示意图,两试样具有相同的力学性能。MN为轮廓的算术平均中线。在进行里氏硬度试验时,冲击体冲击试样A表面,并使其产生     

铜铝复合材料微观力学性能测试

划痕测试方法是一种高分辨率的测试手段及检测方法,能够在微观尺度下观察材料表面结构形态.测试结果可获取材料的摩擦系数、硬度、表面粗糙度等重要表面信息及力学参数,并结合沟槽形貌、试件表面残余形貌来评价试件表面的抗摩擦磨损性能及薄膜的结合能力,从而揭示材料深层结构与其表面性质的内在联系.本文通过两种加载方式,针对铜铝复合材料进行划痕试验和硬度测量,结合划痕形貌和测得硬度值,研究了在不同载荷及接触深度条件下,薄膜复合材料的微观形貌及材料特性,可以看出铝基底层中靠近压头尖端的划痕区,微观形态相对光滑平坦.此外,在压痕试验中,在较小的压痕深度下,维氏硬度急剧下降,随着压痕深度的增加,维氏硬度更接近于基片层的硬度,但仍然大于基底材料硬度,揭示了镀膜层和交界面的粘着抑制了基底层的塑性流动和堆积行为.     

普通磨料显微硬度测试方法研究

作为评价普通磨料质量的重要指标之一，显微硬度测试结果的准确性至关重要。针对普通磨料显微硬度测试方法存在的误差较大等问题，采用目镜卡尺法和CCD相机法对材料显微硬度测试方法进行了实验研究。通过对金属标准样块、刚玉与碳化硅磨料样品在不同试验力、不同操作人员条件下的测试结果进行分析对比，研讨了不同测试方法的重复性和复现性。结果表明：CCD相机法测试普通磨料显微硬度可行有效，且试验力建议选用1.96 N。     

基于Top-Hat的硬度压痕测量光照均匀度校正

针对维氏硬度压痕测量过程中由于物理光源照射产生的图像照度不均匀现象,研究了基于数字形态学的Top-Hat算法,对图像光照均匀度进行了校正。并针对传统Top-Hat存在的问题,提出了一种改进的算法。试验证明,该算法可靠有效,能够满足维氏硬度测量的工程实际要求。