硬度测试 - 最佳实践指南

Hardness, as applied to most materials, and in particular metals, is a valuable, revealing, and widely used mechanical test that has been in use in different forms for more than 250 years. As a material property, its importance and value cannot be understated; the information from a hardness test can be used for providing critical material performance information and insight to the strength, flexibility, durability, and capabilities of a wide range of component types from raw materials to finished goods, and prepared specimens. Hardness testing is extensively used in a wide range of industries and plays a particular significance in aerospace, automotive, structural, failure analysis, quality control, and several other forms of manufacturing.

什么是凹痕硬度测试?

最基本和常用的定义是材料对永久性塑性变形的抗性。它是通过将指定几何形状和性能的缩进器加载到材料上的确定时间长度来测量的,并测量了尺寸的深度或所产生的印象或凹痕的渗透。罗克韦尔测试是最常用的方法,借助快速结果,通常用于合金和金属。它基于凹痕深度或未恢复的压痕产生价值。

良好实践的重要性

最重要的是可靠,准确的Rockwell硬度结果,确保操作员和所采用的方法遵循适当的测试技术和实践。洛克韦尔测试的准确性质和精确性需要遵循严格的硬度协议和遵守标准。对于一个常规岩孔点的测量单位仅等于0.002毫米(约0.00008英寸),很明显,这种精确的测量需要非常精确的测量系统和过程。

未能正确准备并执行Rockwell硬度测试可能会导致虚假读数或受损的测试数据,从而有助于产生和交付不合格产品。这可能会对它们所使用的商品的性能和完整性产生灾难性和不利影响。

Rockwell测试技术 - 测试量表

  • 材料类型
  • 标本厚度
  • 区域/宽度
  • 测试位置
  • 物质同质性
  • 比例限制

材料类型

遵循声音练习并遵守适用的标准是相对简单的,并且将显着有助于真实,准确的结果。任何Rockwell测试过程最重要的是鉴定要测试的组件上要使用的适当硬度量表。Rockwell HRC和HRB量表涵盖了大多数应用程序,用于测试大多数黄铜,钢和其他金属。随着除普通钢和黄铜以外的其他材料的使用越来越多,还需要欧洲杯足球竞彩测试薄材料和薄钢的要求,对选择正确的尺度时必须考虑的因素的基本知识是必要的。

选择不仅是在表面硬度测试和常规硬度测试之间,每个测试都有三种不同的主要负载,而且在钻石凹痕和1/16、1/8、1/4和1/2英寸之间。球凹痕。通常在材料设计阶段建立工程规范,并且操作员可以取决于记录的规模要求。如果不存在规范或对预定量表的适当性有疑问,则应对控制量表选择的以下因素进行分析:

物质厚度

在没有指定的硬度量表的情况下,应识别材料类型,然后与列出与给定材料相关的典型比例尺类型的不同表进行比较。通常,这是基于经验测试信息和历史数据。根据经验,建议使用材料可以承受的最重负载可以承受,因为较大的缩进将提供最大的完整性,并受到材料表面状况的最小影响。

通常,钻石尺度的缩进器用于硬化钢和其他极硬材料,而球尺度则更适用于铜合金,黄铜和铝制材料的材料。欧洲杯足球竞彩尽管材料组成知识是量表选择中的必要工具,但在确定要遵循的适当测试方法和技术方面,还有其他重要的材料参数起着至关重要的作用。

支持

The material thickness is of main importance in scale selection. Since the 30 Rockwell scales are distinguished by total test force, including the indenter type, a force or load that is excessive for the material thickness will be eventually influenced by the support anvil. Interruption in material flow such as this can will lead to erroneous readings and significant misinterpretation of the actual material hardness. ASTM provides scale thickness requirements both in graphical as well as tabular form. It is recommended that these are used as a reference guide in deciding a suitable scale based on material thickness.

A general, albeit approximate only, rule is that the material should be a minimum of 10 times the depth of the indentation when using a diamond type indenter and at least 15 times the depth when using a ball type indenter. If needed, the actual depth of any indentation can be calculated in order to confirm that this requirement is being met, but this is generally not necessary as the reference tables and graphs offer sufficient information to make an educated decision. As a final rule, no deformation of the material should be obvious on the supporting (underside) surface of the material.

垂直性

由于该方法涉及深度测量,因此在Rockwell测试中的样品支撑也非常重要。任何标本运动都会转移到缩进器和测量系统中,导致将错误引入测试中。有了测试的精确性(考虑到常规尺度上的一个岩石点等于0.002 mm或0.00008英寸),仅一英寸0.001的移动可能会导致10个超过10个摇滚乐点的误差。应选择支撑砧座以匹配样品几何形状并提供完整而毫不妥协的支撑,并且至关重要的是,砧座必须足够刚性以防止使用过程中任何变形。

There are certain criteria that must be met on all anvils; a good reference is ASTM E18 where basic guidelines can be discovered including anvil hardness recommendations. The supporting shoulder and the surface that the specimen sits on must be parallel to each other, and it is necessary for the anvil to present the test specimen perpendicular to the indenter. Both the shoulder and the supporting surface must be free of scratches, nicks, and dirt, and be of sufficient design in order to properly support the material under test. Anvils should be checked on a regular basis, usually before each use, and they should be replaced if found too compromised.

损坏,脏或划痕的缩进器可能会在硬度读数中引起明显的漂移和可重复性问题。为了容纳经过测试的不同标本几何形状,存在各种标准化且定制的固定装置。一些更常见的砧座包括用于支撑平面表面的平坦或平面砧,用于较大直径零件的圆柱砧,以及用于支撑圆柱体工作的“ V”型砧。另一个常用的砧座是基座点砧,它具有小凸起的平坦点,并在检查薄,小或不规则的碎片时被使用,还可以测试没有真正平坦的底部的材料。欧洲杯足球竞彩

由于必须在被测试的零件与砧座下方的砧部分之间进行接触,因此小凸起的位置可以通过减少接触表面积来降低通过非平板测试片的效果。不平坦的测试片应位于弯曲侧向下的砧座,以确保在测试点与砧座进行固体接触。为了支持薄纸型产品,建议钻石斑点砧。这种砧座由略微抬高,平坦的抛光钻石表面组成,能够支撑测试片并防止标准砧可能发生的损坏和影响。

该砧座仅与15 T或30 T的Rockwell秤一起使用。从不建议使用带有钻石斑点的钻石凹痕,因为砧座和凹痕都可能破裂。建议使用鹅颈砧来测试薄壁管的外直径表面。它通常将螺纹螺纹到测试器铅螺钉或支撑支架上,并在顶部组成,以支撑要进行测试并放置在该mandrel上的零件,以防止在测试过程中进行材料合规性。

可以使用大型直径测试表或“ T”插槽样式表来支撑较大的零件,该表可用于将测试件夹在桌子上。由于“ T”插槽表的重量和大小,它们只能与Rockwell一起使用®将缩进器驱动到固定桌子上的测试人员,该表被固定在测试仪的底部,而不是通过铅螺钉驱动将零件呈现给钻石的零件。另一个有用的固定装置是水平延伸以支撑拉长零件的变量式固定装置。

Indent Spacing

这是一个基本要求,即要缩进的表面垂直于缩进器的行进方向,并且测试件在测试周期内不会滑落或移动。一项研究表明,对HRC量表的影响表明样品表面和凹痕轴的倾斜角可能会导致硬度误差5%。倾斜角切勿超过2度,以确保准确的测试。标本对标本的垂直性受许多因素的影响,例如支撑砧,材料的相对表面以及测试仪中的机械成分。此外,契约持有人和缩进器在垂直性中起着至关重要的作用。

圆柱测试和校正因子

在优惠券块验证或样品测试期间,必须正确维护凹痕和材料边缘之间的间距,以防止任何相邻的凹痕或工作边缘影响下一个测试。公认的标准是,距任何压痕的距离的距离至少应为压痕直径的三倍。指的是从材料边缘的距离,从任何凹痕到测试片边缘的中心的距离至少是压痕直径的两倍半。这些距离的目的是确保任何凹痕都不会受到早期凹痕周围的工作硬化和材料流的影响。此外,边缘距离要求确保凹痕的接触区域可以适当支持。

Surface Finish

在圆柱形表面进行测试时,结果通常显示出比材料平坦的硬度值低。这种情况是由于测试片的曲率,取决于材料的硬度。施加力;测试片的直径;以及压痕的形状和大小。如果仅用于控制目的测试,并且所有其他因素保持平等(样品直径,缩进器和刻度),则将有足够的信息,以便对比较数据和后续测试进行基准测试。

但是,在许多情况下,最好将圆形材料的硬度与平坦材料的硬度值进行比较,从而使校正因子强迫。在圆柱形片中,横向支撑的减少将导致缩进器进一步渗透到材料中,这转化为减少硬度读数。如果材料的直径大于25毫米(1英寸),则表面将提供合适的表面结构进行测试和校正。较低的直径材料将需要添加到测试欧洲杯足球竞彩结果中的校正因子。

大多数可用的数字摇滚测试人员提供了满足圆柱直径的手段,并且将自动添加校正因子。在手动拨号测试仪中,必须引用ASTM校正表,以确定正确调整的正确因素。另外,与凸表面相比,凹面表面将提供更高的材料支撑,因为弯曲的缩进器,并且由于生产较浅的凹痕而导致材料显然更艰难。在这种情况下,必须减去校正因子。应该注意的是,所有校正都会产生近似结果,不应期望符合确切的规范。同样,在圆柱测试时,保证缩进器与半径的确切对准至关重要。

其他要考虑的重要因素

作为良好的实践,经过测试的材料应平滑,干净且均匀。可能影响硬度结果的标本表面粗糙度的程度是基于所使用的洛克韦尔量表。通常,常规尺度能够耐受成品地面以获得准确的结果。但是,随着施加力变得更轻,表面的要求变得越来越有影响力,并且对表面更平滑的需求变得更加重要。最低硬度测试力,建议使用15公斤的尺度,张开或抛光的表面。在测试前完成任何材料时,应格外小心,以避免导致材料加强工作条件的可能性。

进行洛克韦尔测试时,还应考虑许多基本但重要的因素。

  • 材料,缩进器的清洁度,支撑铁砧和任何接触表面以及机器的整体状况是重要的元素。
  • 仪器的环境也应考虑在内。注意避免发生过度振动的区域将防止对硬度读数和测试人员性能的任何影响。ASTM保持稳定的温度范围,应保证放置测试仪,建议在50-95°F(10-35°C)的环境温度下进行测试。在极端温度下操作测试仪可能会在测试数据上产生不利的结果。
  • 测试工具的每日间接性能验证也至关重要;应在标准化的测试块或优惠券的帮助下验证所使用的量表。如果可能的话,建议在每个量表更改和每个班次启动时对系统进行验证。应选择仅在校准侧进行测试和使用的材料估计范围的块。应该制定两个“座位”凹痕,以设置砧,块和凹痕。这些值应在实际记录结果之前丢弃。在验证过程中应进行五个总读数;测量值必须属于块和块证书上所述的公差。如果验证失败,则应将计算机从操作中删除,直到进行适当的维修或调整为止。应定期对钻石和球缩进器的视觉检查是否在测试过程中可能发生的损坏,如果要更换它们,应进行测试时可能会发生损坏。
  • Finally, maintenance and authorized verification of the instrument is imperative to the nonstop smooth operation and assurance that the system fulfills the precision requirements of a Rockwell test. ASTM recommends annual maintenance and verification of a Rockwell tester and more frequent verification under extreme conditions or heavy use. Verification should be carried out by an accredited verifying agency and the report should follow and reference ASTM E18 Rockwell test method.
  • 硬度测试是质量控制和接受,材料测试以及材料性能的重要工具。欧洲杯足球竞彩生成的数据对于验证结构完整性,热处理和组件质量至关重要,以确定材料是否具有确保每天使用的物品中使用的材料的必要特性,从而有助于精心设计,安全和高效欧洲杯足球竞彩世界。适当的技术,严格遵守标准,程序和遵循良好实践将极大地有助于Rockwell测试的实用性和准确性。

布勒

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    布勒。(2021年2月1日)。硬度测试 - 最佳实践指南。azom。于2021年6月24日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=15116检索。

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    布勒。2021.硬度测试 - 最佳实践指南。Azom,2021年6月24日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=15116。

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