选择合适的硬度计

硬度计是用于评估材料刚度或强度的测量仪器。

硬度测试仪用于通过更硬的工具(通常是金刚石圆锥体或钢球)测定材料的变形抗力,该工具穿透被测材料的表面。然后,硬度计测量工具的穿透深度和工具在样品表面上留下的压痕。

存在不同的测试方法。本指南将介绍不同硬度计的优缺点。

查看硬度测试仪

  • 如何选择硬度计?

    以下是在选择硬度测试仪之前要考虑的主要因素:

    这个试验负荷:这取决于材料的硬度。例如,钢或合金等金属需要高达3000 kgf的试验载荷,而软金属只需要500 kgf。负载越高,精度越高。需要注意的是,压痕不应超过样品厚度的1/10。

    这个硬度范围:确定压头的材料。O硬度为650 HB/30以上,您应该选择金刚石压头。低于此值时,钢或硬金属压头是合适的。

    这个准确度:取决于要测量的表面(清洁度、平面、静态或动态系统等)。

    这个设备的适应性:其重要性因待测样品的形状和尺寸而异。

    选择标准:

    • 试验负荷
    • 硬度范围
    • 准确度
    • 设备的灵活性
  • 硬度计有哪些不同类型?

    硬度计根据其使用的试验方法进行分类:

    • 布氏方法
    • 罗克韦尔法
    • 维氏法
    • 努氏法
    • 超声波的使用
  • 为什么选择布氏硬度计?

    创新布氏硬度计

    这个布氏法是工业上最常用的硬度测量技术。为了标记样品表面,本试验方法使用钢球压头直径根据待测样品的不同而变化。A.显微镜测量放大镜完成设备。

    这种方法有许多优点:

    • 首先,它是测量粗糙样品硬度的首选方法,而粗糙样品较难用其他方法处理。
    • 施加的试验载荷较高(3000 Kg)。
    • 压头尺寸和载荷可能很多,这意味着测量范围非常宽。
    • 布氏硬度计可以测试所有类型的金属。
    • 布氏法的结果比罗克韦尔法的结果更准确可靠,因为使用球形压头可以均匀分布压力。

    但是,这种方法也有一些缺点:

    • 由于使用光学仪器测量样品表面上的压痕,因此可能存在测量误差。
    • 即使试验负荷高于其他试验方法,样品表面也必须准备好、清洁、平整,因为缺陷可能会干扰测量的准确性和可靠性。
    • 这意味着使用此方法的测试相当长(最多60秒,不包括样品制备时间)。因此,该方法不适用于常规测试。
    • 您不能使用此方法测试柱面,因为它仅在平面上准确可靠。
    • 最后,由于光学设备的存在,这种方法也更加昂贵。
  • 为什么选择洛氏硬度计?

    Tinius-Olsen洛氏硬度计

    这个罗克韦尔法是最普遍的,因为它使用穿透性金刚石圆锥体和穿透性钢球来测量材料的硬度。

    • 金刚石锥只能用于硬化钢和硬质金属。建议不要低于785 N/mm²的硬度。
    • 钢球与较软的材料一起使用。但是要小心,材料越软,球的直径就必须越大,总负载就越低。
    • 大直径球形压头用于测试塑料材料。

    罗克韦尔法还有其他优点:

    • 这是唯一一种无需光学设备即可提供测量的方法,这意味着该解决方案可以实现自动化和更快。
    • 这种方法对样品中的缺陷不太敏感。
    • 它可用于测量圆柱形、球形或锥形样品。
    • 它是快速的,因为测量周期短。

    但是,它也有缺点:

    • 测试负载范围是有限的。
    • 对于某些材料,如未经处理的钢,仅此方法是不够的,必须伴随使用更高试验载荷的布氏压头。
    • 测量精度取决于压头和样品表面之间的接触。如果支承面上有杂质,施加试验载荷时可能会发生变形,测量可能会出错。
    • 这种方法对硬质材料的精确度较低。
  • 为什么选择维氏硬度计?

    三丰维氏硬度计

    这个维氏法是一种显微硬度测试技术。它类似于布氏方法。它适用于所有固体和金属材料以及10 gf至100 kgf的所有硬度范围。

    维氏法和布氏法的区别在于后者使用了具有方形底座和固定负载的钻石穿透金字塔. 光学仪器测量印痕。该技术允许轻测试负载以及高达30 kg的宏观负载。

    这种技术的优点是:

    • 测量范围很宽。该方法可用于测试所有类型的材料,无论它们是特别软的还是特别硬的。
    • 这项测试很容易进行。
    • 计算结果与钻石金字塔的大小无关。
    • 相同的压头可用于测量不同硬度的材料。
    • 这项技术非常适合实验室测试。

    但是,它也有缺点:

    • 这是一个耗时的过程,因为表面上的印记是用光学方法测量的,例如用显微镜,这也可能是一个误差源。
    • 与布氏法一样,样品的表面必须准备好。
    • 在某些材料上,由于棱锥体的试验荷载分布不规则(边缘荷载高于侧面荷载),因此压痕的测量不易辨认。
  • 为什么选择努氏硬度计?

    AFFRI-Knoop/维氏硬度计

    这个努氏法是另一种显微硬度测试技术,它是维氏硬度测试技术的替代方法,使用窄菱形压头. 这种技术允许轻载试验属于只要几克.

    它主要用于评估开裂风险在陶瓷等脆性材料中进行试验薄膜的硬度样本,包括涂层.

    它通常与维氏法相结合。

  • 为什么选择超声波硬度计?

    创新型超声波硬度计

    这个超声波硬度计用于材料的无损硬度试验. 这种检查技术使用声波评估固体材料(金属、混凝土、砖)的质量,确定其厚度并检测是否存在内部缺陷。

    超声波检测可通过以下两种方式进行:通过接触或者浸没. 该设备由探头组成,便于携带。

    • 接触测试允许检查无法运输的大体积零件。
    • 浸入测试包括将材料浸入液体中,以获得更好的声波运动。这种方法可以更好地检测小缺陷。
  • 我应该选择台式硬度计还是便携式硬度计?

    • 台式硬度计是使用布氏、洛氏或维氏硬度计的传统硬度计。这些是需要安装在地面或试验台上的笨重设备。它们的主要优点在于允许使用常规方法测量硬度。
    • 便携式硬度计体积更小、更轻、更紧凑。它们的主要优点是,用户无需采集材料样本即可进行测试。因此,它们在大多数情况下更为实用。
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