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失效分析系列：金属材料硬度试验
时间：2022-05-14 11:44:05
来源：上海机器人产业技术研究院
作者：小R
硬度是金属材料的重要性能指标之一，表征材料抵抗更硬物压入其表面的能力。硬度测试能反映出材料在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异。常被作为监督手段应用于各行各业。例如在钢铁材料中，当马氏体形成时，由于溶入过饱和的碳原子而增大了晶格畸变，增加了错位密度，从而显著降低了塑性变形能力，这就是马氏体高硬度的原因。
显然含碳量越高这种畸变程度就越大，则硬度也越高。不同含碳量的钢在淬火后，硬度值与马氏体量及其含碳量间在很大范围内有很好的对应关系，淬火钢回火后的硬度取决于回火温度及保温时间。回火温度越高，保温时间越长，硬度越低。因此可以利用硬度试验来研究钢的相变和作为检测钢铁热处理效应的手段。
根据试验方法和适应范围的不同，金属硬度可分为布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、显微维氏硬度等许多种，不同的硬度单位有不同的测试方法，适用于不同特性的材料和产品。上海机器人产业技术研究院配备了布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、显微维氏硬度计，可为客户各类硬度测试需求提供服务。
▍服务内容及设备能力介绍
●检测项目：布氏硬度
| 设备需求 |
布氏硬度计：
1、 测试标尺：HBW 10/3000,HBW 10/1500,HBW 10/1000,HBW 10/500, HBW 10/250, HBW 5/750, HBW 5/250, HBW 2.5/187.5，HBW2.5/62.5
2、硬质合金球头 |
| 适用材料类型 |
1、适用于各种退火状态下的钢材、铸铁和有色金属，一般用于硬度小于HB 450的场合；
2、 布氏硬度压痕较大，一般以10mm及2.5mm的钢球应用最为广泛，因此布氏硬度检测的硬度值最为代表性，较易得出材料的平均硬度，但所测工件表面压痕明显，不适用于检测成品件。 |
|
可执行标准 |
GB/T 231.1-2018 金属材料 布氏硬度试验 第1部分：试验方法 |
● 检测项目:洛氏硬度（全标尺）
| 设备需求 |
洛氏硬度计：
1、 测试标尺：洛氏A, B, C, D, E, F, G, H, K,。表洛 T, W
2、硬质合金球头；金刚钻圆锥压头 |
| 适用材料类型 |
1、适用于各种钢材、有色金属、淬火后的高硬工件和硬质合金等
2、因其压痕较小，常用于检测成品及半成品的硬度，但对于组织不均匀的材质会出现检测硬度差别较大的可能性。 |
|
可执行标准 |
GB/T 230.1-2018 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法 |
● 维氏硬度
| 设备需求 |
维氏硬度计：
1、载荷范围：0.01kgf、0.025kgf、0.05kgf、0.1kgf、0.2kgf、0.3 kgf、0.5kgf、1kgf、2kg。
2、显示分辨率：0.2um |
| 适用材料类型 |
维氏硬度：
适用测定金属镀层或化学热处理后的表面层硬度；
显微维氏硬度： 1、适用测定材料微小区域内的如金属中的非金属夹杂物或单个晶粒的硬度，可用来鉴别金相组织中的不同组成相，或测定极薄层内的硬度；
2、适用测定渗层硬度梯度，脱碳层深度。 |
|
可执行标准 |
GB/T 4340.1-2009 金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法 |
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