洛氏硬度与抗拉强度勃氏硬度之关系.docx
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洛氏硬度与抗拉强度勃氏硬度之关系
CH3-硬度試驗
硬度hardness
–冶金方面:
抵挡壓痕的能力
磨擦滑潤:
抵挡磨損的能力
設計者:
塑性流動應力之測量,或表現资料強度之能力
機械加工:
切削性的表現
硬度試驗分三類:
靜態壓入測試:
洛氏(Rockwell)、勃氏(Brinell)、維克氏(Vicker)...等
動態硬度測試:
蕭氏、橡膠硬度測試法–量測壓痕器之反跳高度
刮痕硬度:
莫氏(Mohs)硬度(10(鑽石)~1(滑石))
3-1勃氏(Brinell)硬度試驗
3-1-3設備
.勃氏硬度試驗機(圖3-1(A)、(B))
二.壓痕器
硬鋼球:
用於硬度值450以下
(1)合金鋼球:
用於硬度值650以下
.標準硬度塊
以HB450、400、350、300、250、229、220、180、150、125、100為
一組
.計測顯微鏡(圖3-2)
3-1-4實驗原理
1900J.A.Brinell瑞(典人)所發表
在硬资料為30sec–荷重作用時間
在軟资料為60sec–荷重作用時間
勃氏硬度
P
P
2P
HB
2
2
A
Dt
D(D
D
d)
(此中A為壓痕之球面表面積)
.
1.直徑5mm鋼球荷重750kgf,得硬度值285
HBS(5/750)285
2.直徑10mm超硬合金3000kg-f,得硬度值745
→HBW745
3.直徑5mm鋼球750kgf,得硬度值302
HB(5/750)302
4.直徑10mm超硬合金3000kg-f,得硬度值311
→HB311
註:
值小於320,則僅用HB表示即可
經驗公式︰
鋼:
1.TS(tensilestrength)抗拉強度(kgf/mm2)=*HB(asHB<175)
導刿鯪將炜鮐樹鸫玨嚀钳訛劌兑趋。
2.TS(kgf/mm2)=*HB(asHB>=175)
HB40
(2)鑄鐵:
TS(kg-f/mm2)=
HB60
(3)C%=
300
3-2洛氏硬度試驗(RockwellS.P.美國,1919發表)
3-2-3設備
一﹒洛氏硬度試驗機,圖3-8
二﹒壓痕器
鑽石圓錐壓痕器,頂角120度,圖3-9
鋼珠球壓痕器,直徑1/16〞,(1.5875mm),之鋼球三﹒標準硬度塊,圖3-10
四﹒各式砧座及夾具圖3-11圖3-12
3-2-4實驗原理
由圖所發表
2.HRC:
洛氏C硬度,壓痕器為讚石圓錐,荷重150kgf–對淬火鋼等硬質资料
HRB:
洛氏B硬度,壓痕器為小硬鋼球,荷重100kgf
3.▲HRC=100
h
100500h
0.002
(此中為刻度盤之1刻度,h:
除掉大荷重只留下小荷重時之壓痕深度)
▲HRB=130
h
130500h
002
硬度表示法如表3-8所示。
若是無特別指定,硬度直以整數表示(小數以下四捨五入)。
但A、C、N尺度時,硬度50以上者,把小數第一位予以2捨3入後,用為單位表示他。
13.
預愨縛頰蒔圣箧醫靨鸝压兽訛償嗆。
為考慮試驗面硬度之不均勻,將其分為等面積之3環9格,如圖3-15所示,硬度測
試時,選取9格中相離之3格,每格內各測定1點1循環,第2循環則另選第1循環以
外之3格,以此類推,餘下之3格為第3循環。
圖內之編號1、2、3分別為第1循環,
第2循環及第3循環,逐序測定之,原則上作3點1循環之測定。
補充資料
洛氏硬度與抗拉強度勃氏硬度之關係:
(1)
2550
TS(kgf/mm2)=(asHRB≦90)
130HRB
2550
TS(kgf/mm2)=(as90130HRB
2
520000
TS(kgf/mm)=
(100
HRC)
2
(asHRC<10)
2
485000
TS(kgf/mm)=
(100
HRC)
2
(as10TS(kgf/mm2)=
8600
(asHRC>40)
(2)HRC
(3)
(4)
(5)
(6)HB與HR換算
7300
HB=(as40≦HRB≦100)
130HRB
1520000
4500HRC
HB=
2
(100
HRC)
(asHRC<40)
2
250010
(5THRC)
HB=
100HRC
as(40≦HRC≦70)
3-3維氏硬度(Vickers)
—用顯微鏡取壓痕大小(像勃氏)
—用鑽石壓痕器(與洛氏同,惟形狀不一样)
—小負荷,1kgf~50kgf
3-3-3實驗設備
1.維氏硬度試驗機(圖3-18)
2.標準硬度塊
3.壓痕器:
鑽石正方錐壓痕器相對面夾角136。
±0。
30’
Range=HV=5(極軟)~1500(極硬)药縈辋訣攜覺杀魯鸟评疠尽岂順挡。
3-3-4實驗原理
1925英國與所發表,於1930開始發現其有益於測定氮化鋼的表面硬化層之硬度,才被廣泛用於工業界。
2.壓痕器對面角為136。
與Brinellhardness(勃氏)有關,Brinell中d=~,
daverage=。
3.VickersHardness
▲HV=P/A=1.8544P
2
d
P:
荷重(kg-f)
A:
壓痕表面積(mm2)
d:
壓痕之均匀對角線長度(mm)
θ=對角線夾角136。
d=AC=BD
試片厚度>
若試驗面為曲面需修正式
PH
HV1.5883
R
=H0-H(此中H0為平面硬度,H球面硬度)
補充資料:
與各硬度值之關係:
HB=,當使用鋼球,且HN=200~400HB=,當使用碳化鎢球,且HV=200~700
(2)
(3)
2.
3.
3-4细小硬度試驗
—量測滲碳及滲氮等表面硬化層
—量測鍍金屬、火焰硬化層、高週波淬火硬化層之金屬單結晶粒界及碳化物等
—可量測小部件,薄资料?
?
?
?
切割工具之尖端
3-4-3實驗設備
1.细小硬度試驗機(圖3-27)
2.光學測微計(圖3-28
(1))
3.细小硬度壓痕器(圖3-28(3)、(4)、(5))
4.標準硬度塊
5.夾具及砧座
6.荷重與壓痕大小
3-4-4實驗原理
细小維氏硬度(HMV)
HMV=
2p
sin()1000
1854p
2
2
d
2
d
(此中p=g,d=μ)
(2)
(3)克諾普硬度(HK),與維氏不一样角度之四角錐形,
3-5蕭氏硬度試驗Shore
—速度快,500件/小時
3-5-3實驗設備
.蕭氏硬度試驗機
二.標準硬度塊
三.V型塊
3-5-4實驗原理
▲1906美國.Shore所發現的。
乃動態硬度試驗之代表。
硬度高,衝擊壓痕淺,耗费能量少,殘餘能量大,高的反跳高度。
▲HS=10000h65h0涇闊鯀属储缥万嘆鐘陨絳艷癉丟縝。
硬度決定基準:
HS100,淬火硬化之高碳鋼為試片,C型試片機,h0=254mm,
havg=165.1mm
此法僅能比較同種资料(即彈性能同样者)支硬度。
易發生誤差,因錘之損傷,及計測筒之污染。
應常用硬質及軟質之標準硬度塊檢查。
每硬塊錘五次,其十次最大值與最小值之差,不得超過:
鲱闹諾饯咛羥濤輯毁赙襖镟鷯綽窪。
,asHS80↑
,asHS70↓
否則應檢查鑽石之狀況。