洛氏硬度试验及处理对钢的影响

资料来源: 布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系罗伯特. 里昂

硬度测试是工程师可获得的最有价值的机械测试之一, 因为它既简单又相对便宜, 对于它所产生的大量信息和数据。硬度测试, 一般以表面穿透试验的形式, 比拉伸试验更快, 破坏性更小。硬度提供了一个线性关系与抗拉强度在广泛的强度, 许多材料, 如钢材。硬度测试是经验性的, 而不是从理论推导出来的, 因为结果混为一谈了许多不同材料性质 (杨氏模量、屈服强度等) 的影响。

硬度是一种材料的特征, 用于描述当应用已知的力时材料将经受多少塑性变形 (屈服)。你可以用三的方式描述硬度: 划痕、压痕和回弹硬度。硬度 (划痕) 试验的一个共同的早期例子是 Mohs 标度 (1820), 为矿物获得, 并且滑石有价值1和金刚石价值10。在压痕测试中采用罗克韦尔方法, 小平头用于不同的负载。最常见的是洛克韦氏硬度 B (HRB), 它使用 1/16 in. 硬化钢球压连同100公斤重量, 和洛克韦氏硬度 C (人权委员会), 它使用一个钻石锥压和150公斤重量。HRB 测试是为低范围硬度的材料, 如铝, 黄铜和软钢, 而人权委员会的测试是用于高硬度的材料, 如硬钢。更小的重量 (15 到45公斤) 用于洛克韦尔表面硬度试验, 如 HR15W, 使用 1/8 in. 钢球与15公斤重量。以其较低的载荷和浅的印象, 表面的洛氏硬度测试是非常薄或脆性材料的理想选择。回弹试验的一个例子是施密特锤, 用来测量混凝土的强度。在这个测试中, 用已知的力在表面上射出钢质, 并测量球的反弹。在所有类型的硬度测试中, 如果获得可靠的结果, 就必须进行广泛的校准。

在本实验中, 我们将对洛克韦氏硬度测试进行检查, 以测量未经处理和热处理铝的压痕硬度。