泡沫材料的硬度测量

测定密实弹性体的硬度,通常可用肖氏A硬度计,当硬度范围在HSA20～90之间时能准确测出,超出此范围时,测量精度及重复精度就较差。由于肖氏A压头前端是一个平截头锥体,所加负荷又较高,在测量泡沫材料时,由于压头的刺入,将使试件损坏。有时在测     

产品与市场

HLM—100智能化里氏硬度仪 由北京京海电子公司研制开发的HLM—100PLUS智能化里氏硬度仪具有测量精度高、体积小、可靠性高、功能强大、使用方便、测量范围宽等特点,可以将测量得到的里氏硬度值自动换算成布氏、洛氏,维氏及肖氏等硬度值,通过一体化微型打印机迅速得到测试报告。专用的计算机通讯软件能使分析工作更加直观、高效。该硬度仪可用     

硬度计载荷误差的分析与调整

<正> 对于广泛应用于生产和科学研究的洛氏、布氏、维氏等各种硬度计,其工作原理均是采用一个压头,在一定的载荷作用下压入试件,以压入深度或单位压痕面积上所承受的载荷来表示硬度值。由此可知,压头的物理性能和几何精度、测量压痕尺寸用装置的精度及载荷的精度是硬度计示值准确性的三大因素。载荷是上述三大因素之一,具有十分重要的意义。本文主要论述载荷的精度对硬度试验准确性的影响和载荷误差的分析及载荷误差的调整。     

聚酯浇注型聚氨酯橡胶在板金冲压上的应用

聚氨酯橡胶有着广泛的硬度范围(肖氏A20°～肖氏D80°以上),是一种介于橡胶和塑料之间的弹性材料,因之又称为聚氨酯弹性体。它以氨基甲酸酯(-R-NHCO-)为主链,具有高耐磨性(为天然橡胶的5～10倍)、高强度(为丁腈胶的1～4倍)、高耐油性(耐矿物油优于丁腈胶),耐老化、耐臭氧、耐     

低成本抗磨齿轮

美国密尔塞恩公司最近宣称,该公司已研制成功使用寿命比钢齿轮长而生产成本只有钢齿轮一半的聚氨酯齿轮。该公司介绍,这种聚氨酯齿轮可用于传递2马力的低扭矩场合,材料的硬度为肖氏50～70,抗拉强度为5,010磅/平方英寸(34.5MPa),断裂点的拉长率为125％。由于这种材料预先经过石墨浸渍处理,所以齿轮工作时不需要润滑。聚氨酯齿轮可用模型法制成很精确的尺寸和复杂     

闭孔泡沫铝在圆柱形平压头下的压痕性能

采用圆柱形平压头对闭孔泡沫铝进行了压痕试验,研究了压头直径、泡沫铝相对密度及边界条件对压痕响应、压痕硬度、吸能特性等的影响,并与单向压缩试验结果进行了对比.结果表明:闭孔泡沫铝压痕试验的应力-应变曲线与其单向压缩时的相似,但压痕试验时的屈服强度显著高于单向压缩时的;压痕试验时泡沫铝的变形被严格限制在压头之下,并且是局部的不均匀变形;压痕试验时泡沫铝的撕裂能和能量吸收效率不随压头直径和泡沫铝相对密度的变化而变化;压痕硬度随压头直径的增加而线性减小,随相对密度的增加而线性增大;其吸能能力分别随压头直径及相对密度的增加而线性增大;压痕深度在一定范围内(小于6 mm),刚性基础和筒支边界条件对泡沫铝在圆柱形平压头作用下压痕响应的影响可以忽略不计.     

纳米压痕测量精度的影响因素

通过比较45钢拉伸试验与纳米压痕试验得到的弹性模量,分析了影响纳米压痕测试精度的因素及其对测试结果的影响.结果表明:纳米压痕法得到的弹性模量大于拉伸试验法得到的弹性模量;压头形状与尺寸、试样表面粗糙度、定位零点等是影响测量精度的主要因素,尤其是压头尖端的不规则形状使得压头在压入材料的初始阶段与材料之间的相互作用变得复杂.     

仪器化压入刚性压头有限元模型适用性问题分析

文中利用有限元软件ABAQUS分别对基于刚性压头和弹性压头的仪器化压入模型进行了建立与计算,并将刚性压头的模型仿真所得的压入比功We/Wt及仪器化压入Oliver-Pharr硬度HO-P与理想弹性压头的模型仿真结果进行对照。结果表明,刚性压头模型仿真识别压入比功We/Wt的相对误差变化范围为-2.6%~-31.8%,Oliver-Pharr硬度HO-P的相对误差变化范围为-0.3%~26.5%,其中对低强度材料进行仿真的结果与弹性压头模型相近,误差一般不超过5%,而随着材料强度的升高,其仿真误差显著增大,对于超高强度的材料的仿真计算压头弹性不可忽略,刚性压头模型应谨慎选用。     

对正确使用布氏硬度测试技术几个问题的探讨

硬度测试方法很多 ,由于布氏硬度试验结果的重复性好 ,特别适合于测定较大范围内金属各组成体综合影响的平均性能数据 ,因而被广泛应用于科研与生产实践中。由于新的国家标准GB2 31- 84 (而后GB6 2 70 - 86 )的制定 ,规定除可以应用淬火钢球作压头 ,还可采用硬质合金球 (如碳化钨球 ) ;另外钢球的直径从原来的 3种 :10、5、2 5mm增加为 5种 10、5、2 5、2、1,从而使布氏硬度测试范围从原来的 4 5 0HB提高到 6 5 0HB。由于采用小直径的压头从而也能测出薄试样或贵金属小试样的硬度。本文提出怎样正确选用P/D2 值及如何保证获得正确的布氏硬度值应注意的事项。     

非理想情况下薄膜Oliver&amp;Pharr压入硬度的校正

通过量纲分析及有限元数值计算,提出了Berkovich压头尖端钝化情况下残余压应力场中薄膜Oliver&amp;Pharr压入硬度的校正公式及相应校正程序。根据该方法,只要测定薄膜纳米压入加卸载曲线、薄膜中的残余压应力及压头的相对钝化量,便可最终确定理想压头下无残余应力时的薄膜硬度。     

纳米压痕几何角度对Inconel 718亚表面力学性能的影响

在机加工过程中,Inconel 718的亚表面常会发生严重的变形和小尺度微观结构的变化,其表层力学性能对部件的疲劳和磨损性能至关重要。因此,从纳米硬度、模量和微观结构变化等方面表征亚表面的力学行为是研究Inconel 718加工性能的关键。由于变形区域面积小,用传统的材料试验方法很难测量该表层的力学性能,利用纳米压痕法可以测量亚表面微尺度下的力学行为(纳米硬度和模量)。在测试中,由于有较多参数,会显著影响测量的可靠性和引起误差,因此本文采用有限元方法研究了压头几何形状对材料弹塑性行为的影响。利用材料幂律模型,模拟压头的叶尖半径和角度等几何参数对Inconel 718的弹塑性响应,采用解析法和数值法相结合的方法确定了Inconel 718的硬度和杨氏模量,并研究了其与叶尖半径和角度的关系。     

摩擦表面膜纳米力学性能评定新方法

介绍了新型纳米压痕技术的基本测量原理，该技术利用加载-卸载过程中压痕对载荷和压入深度的敏感关系，测试材料的硬度和弹性模量等力学性能。由于该技术纳米级的压头位移和纳牛顿级的作用力，使之成为研究摩擦表面膜的有力工具，应用纳米压痕法对纳米铜摩擦表面膜进行了硬度和弹性模量的测试和分析。     

钝化压头纳米压入测试硬度的变化及校正

文中通过量纲分析和有限元数值计算，分别对弹塑性材料在Berkovich理想压头和钝化压头作用下的压入响应进行了分析，揭示了理想压头Oliver＆Pharr压入硬度与钝化压头压入硬度的关系，据此，可以把钝化压头作用下的压入硬度校正至理想压头下的测试硬度。     

硬度计量的发展及现状

金属加工工业需要了解所加工材料的硬度,而硬度不能用国际单位制(SI)表示,于是,硬度试验的先驱者发明了种种间接方法。运用一种适当的装置,在预定条件下进行试验,即用压头冲压被试验的材料,通过测量压痕的线性尺寸,运用约定公式,计算出硬度值。     

金刚石压头焊接工艺的探讨

金刚石是已知的最硬的物质。为了保证硬度量值的准确一致,在我们工作中,按照检定规程对硬度计进行全面检定时,发现金刚石压头由于长期使用(以洛氏硬度计用金刚石圆锥体压头为最常见和明显),金刚石同焊接质或焊接质同压头体出现裂纹,使金刚石锥体与压头柄轴线的同轴度,倾斜度严重超差,从而影响硬度试验数据的准确性。     

可调式硬度试验台

目前使用的各种硬度试验机都没有测量锥体件的硬度装置。我们按正弦规原理,设计了一种可调式硬度检验台(见右图)。它可安装在洛氏或布洛维硬度试验机上,测量锥体件硬度值。操作时先取下试验机上的平面工作台,把可调式硬度试验台下的定位柱插入丝杆孔中,再紧固螺钉。调整V型工作台的角度,使被测零件的锥面母线成水平,然后拧紧支承柱4的上下螺母,以防工作时打坏金刚石压头。     

关于影响维氏硬度值H_v的部分因素初步探讨

一、维氏硬度的特点和测量原理维氏硬度是1925年由史密斯(R.L.Smith)和桑德兰德(G.E.Sand land)提出的。其名称是根据第一个制造这种硬度计的英国维克斯——阿姆斯特朗(Vickers——Armstrong)公司的名字而起的。它的测量原理基本上和布氏硬度相同,也是以固定负荷加在试样上,使试样产生塑性变形,再根据压痕陷凹面积上单位应力的大小作为维氏硬度值的计量(Hv=P/F_凹),所不同的是维氏硬度的压头是采用由金刚石制成的锥面夹角为136°的四方角锥体,而布氏硬度是采用一定直径的钢球,(如2.5 mm,5 mm等)作为压头的。     

高精度顶尖的研磨

顶尖是一种较简单的工具,在切削机床上用得很多,有时也应用到测量上。顶尖精度的高低,直接影响着被加工零件的精度;为了保证顶尖有高的精度,必须使顶尖的允差控制在一定的范围之内,特别是尖端跟柄部的同心度偏差。顶尖的材料,一般用10ч或12ч ;必要时可用铬钢,如果条件允许,也可镶硬质合金。现在介招一下加工顶尖的两个重点工序,这两个工序是:1)研磨顶尖尾部的中心孔,2)精磨顶尖尖端和顶尖柄     

非理想情况下薄膜Oliver&Pharr压入硬度的校正

通过量纲分析及有限元数值计算,提出了Berkovich压头尖端钝化情况下残余压应力场中薄膜Oliver&Pharr压入硬度的校正公式及相应校正程序.根据该方法,只要测定薄膜纳米压入加卸载曲线、薄膜中的残余压应力及压头的相对钝化量,便可最终确定理想压头下无残余应力时的薄膜硬度.     

仪器化压入硬度与维氏硬度的关系研究

对理想Berkovich压头和维氏压头几何形状的分析表明,名义硬度Hn与维氏硬度Hv间存在如下近似函数关系：Hv=Hn/1.08。以37种碳钢材料的单轴拉伸实验数据为例,利用非线性有限元分析软件ABAQUS,模拟分析了这组碳钢材料的仪器化压入响应,将得出的名义硬度除以1.08,并与这些碳钢材料维氏硬度的实验数据相比较,两者吻合较好,以上关系的正确性得到了验证。这一关系使仪器化压入硬度与传统硬度间的直接比较成为可能。同时,为薄膜材料、纳米材料等小尺度材料传统硬度的预测提供了可行性方法。