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1、实验五实验五 金属的硬度与冲击实验金属的硬度与冲击实验n n实验目的实验目的1、了解布氏、洛氏硬度测定的基本原理。、了解布氏、洛氏硬度测定的基本原理。2、了解金属冲击吸收能量的测定方法。、了解金属冲击吸收能量的测定方法。3、初步掌握、初步掌握洛氏硬度洛氏硬度测定的操作方法。测定的操作方法。2009.41金属的金属的硬度硬度n n金属的硬度金属的硬度-金属材料抵抗局部塑性变形金属材料抵抗局部塑性变形的能力。的能力。n n硬度的高低对机械零件或工具的使用性能硬度的高低对机械零件或工具的使用性能具有重要的影响。具有重要的影响。n n硬度与其它机械性能（如抗拉强度硬度与其它机械性能（如抗拉强度RmRm
2、）之之间有着一定的内在联系间有着一定的内在联系。2009.42金属的金属的硬度硬度n n硬度试验的方法硬度试验的方法-刻划法、弹性回跳法、刻划法、弹性回跳法、 压入法压入法n n压入法压入法-布氏硬度布氏硬度、洛氏硬度洛氏硬度、维氏硬度、维氏硬度等。等。2009.43金属的金属的硬度硬度n n1 、布氏硬度、布氏硬度 2009.44布氏硬度布氏硬度2009.45布氏硬度布氏硬度 当试验力当试验力P的单位为的单位为 kgf : 当试验力当试验力P的单位为的单位为 N :2009.46布氏硬度布氏硬度 （1）对对同一种材料同一种材料而言，所得到的而言，所得到的HBHB值值 要一样。要一样。 （2）
3、对对不同的材料不同的材料，得到的，得到的HBHB值要值要 可以进行比较。可以进行比较。 要求：要求：P/D2 应为一定值应为一定值。2009.47布氏硬度试验规范布氏硬度试验规范布氏硬度试验规范布氏硬度试验规范材料材料硬度范硬度范围围P/DP/D2 2材料材料硬度范硬度范围围P/DP/D2 2钢钢、镍镍合金、合金、钛钛合金合金3030轻轻金属及金属及合金合金35353535808080802.52.55 5，1010，15151010，1515铸铁铸铁14014014014010103030铜铜及及铜铜合金合金353535352002002002005 510103030铅铅、锡锡1 1200
4、9.48布氏硬度几点说明布氏硬度几点说明1 1 1 1、试验力保持时间通常为、试验力保持时间通常为、试验力保持时间通常为、试验力保持时间通常为1010101015s15s15s15s。2 2 2 2、布氏硬度的符号用、布氏硬度的符号用、布氏硬度的符号用、布氏硬度的符号用 HBW HBW 表示。表示。表示。表示。 500500500500HBW HBW 5/7505/7505/7505/7503 3 3 3、压痕中心距试样边缘的距离、压痕中心距试样边缘的距离、压痕中心距试样边缘的距离、压痕中心距试样边缘的距离2.5d2.5d2.5d2.5d，相邻相邻相邻相邻 压痕中心的距离压痕中心的距离压痕中心
5、的距离压痕中心的距离3d3d3d3d。4 4 4 4、压痕直径应从、压痕直径应从、压痕直径应从、压痕直径应从相互垂直相互垂直相互垂直相互垂直的两个方向测量，的两个方向测量，的两个方向测量，的两个方向测量， 取其算术平均值。取其算术平均值。取其算术平均值。取其算术平均值。 2009.492 2、洛氏硬度、洛氏硬度初始试验力初始试验力F0 主试验力主试验力F1 卸除卸除F1后后 2009.410洛氏硬度洛氏硬度n n金属在金属在 F0 作用下的残余压痕深度作用下的残余压痕深度 hn nHR= k - h/0.002 金刚石圆锥体压头，金刚石圆锥体压头， k为为100100 淬淬 火火 钢钢 球球
6、压压 头，头， k为为1301302009.411洛氏硬度洛氏硬度n n实际测定时，其洛氏硬度值可实际测定时，其洛氏硬度值可直接读出直接读出。2009.412洛氏硬度洛氏硬度 为了测定为了测定软硬不同软硬不同的金属材料的硬度的金属材料的硬度, 应选配不同的应选配不同的 压头压头、试验力试验力。2009.413洛氏硬度试验规范洛氏硬度试验规范洛氏硬度试验规范洛氏硬度试验规范 标标尺尺压头类压头类型型初初试验试验力力/kgf(N)主主试验试验力力/kgf(N)硬度硬度值值测测量范量范围围应应用用实实例例HRA金金刚刚石石圆锥圆锥体体10(98)50(490)2088高硬度的薄件、表面高硬度的薄件、
7、表面处处理理钢钢件、硬件、硬质质合金等合金等HRC140(1372)2070硬度大于硬度大于100HRB的淬火的淬火及回火及回火钢钢、钛钛合金等合金等HRB1.588mm淬火淬火钢钢球球90(882)20100铜铜合金、合金、铝铝合金、退火合金、退火钢钢材、可材、可锻铸铁锻铸铁等等2009.414洛氏硬度几点说明洛氏硬度几点说明 1 1、总试验力保持时间为总试验力保持时间为4s2s。 2 2、洛氏硬度值写在其硬度符号之前，如洛氏硬度值写在其硬度符号之前，如： 61.5 HRC 、90.0HRB 。 3 3、相邻两压痕中心之间的距离相邻两压痕中心之间的距离2mm；任；任一压痕中心距试样边缘的距离
8、一压痕中心距试样边缘的距离1mm。2009.415金属的金属的冲击冲击试验试验 2009.416金属的金属的冲击冲击试验试验2009.417金属的金属的冲击冲击试验试验n n意义意义： 1 1 1 1、冲击试验较为简便易行。、冲击试验较为简便易行。、冲击试验较为简便易行。、冲击试验较为简便易行。 2 2 2 2、冲击吸收能量的大小对材料的冶金质量、宏观、冲击吸收能量的大小对材料的冶金质量、宏观、冲击吸收能量的大小对材料的冶金质量、宏观、冲击吸收能量的大小对材料的冶金质量、宏观 缺陷、显微组织等十分敏感。缺陷、显微组织等十分敏感。缺陷、显微组织等十分敏感。缺陷、显微组织等十分敏感。 3 3 3
9、3、通过低温冲击试验可测定常用结构钢的、通过低温冲击试验可测定常用结构钢的、通过低温冲击试验可测定常用结构钢的、通过低温冲击试验可测定常用结构钢的 低温脆性转变温度。低温脆性转变温度。低温脆性转变温度。低温脆性转变温度。2009.418金属的金属的冲击冲击试验试验n n常用标准试样的常用标准试样的冲击吸收能量冲击吸收能量 K 表示。单位为焦耳（表示。单位为焦耳（J）。）。n n夏比夏比U形缺口形缺口-KUn n夏比夏比V形缺口形缺口-KV2009.419注意注意1 1 1 1、冲击试样的、冲击试样的、冲击试样的、冲击试样的尺寸尺寸尺寸尺寸及及及及缺口缺口缺口缺口形状对冲击试验形状对冲击试验形状
10、对冲击试验形状对冲击试验 结果影响非常大，所以不同形式试样的结果影响非常大，所以不同形式试样的结果影响非常大，所以不同形式试样的结果影响非常大，所以不同形式试样的 冲击吸收能量之间不能相互对比。冲击吸收能量之间不能相互对比。冲击吸收能量之间不能相互对比。冲击吸收能量之间不能相互对比。2 2 2 2、在冲击试验报告中必须注明试样、在冲击试验报告中必须注明试样、在冲击试验报告中必须注明试样、在冲击试验报告中必须注明试样尺寸尺寸尺寸尺寸及及及及 缺口形状缺口形状缺口形状缺口形状。2009.420实验内容及步骤实验内容及步骤 1、 通过演示，了解通过演示，了解布氏硬度计布氏硬度计的操作方法。的操作方法。2、初步掌握、初步掌握洛氏硬度计洛氏硬度计的操作方法，测定热的操作方法，测定热处理后的试样的硬度。处理后的试样的硬度。3、测定一组热处理后的试样的、测定一组热处理后的试样的冲击吸收能量冲击吸收能量。2009.421实验报告要求实验报告要求 1、写出实验目的并简述实验原理。、写出实验目的并简述实验原理。 2、记录试验过程中的原始数据。、记录试验过程中的原始数据。2009.422 E N DE N D2009.4232009.4242009.4252009.4262009.427
