硬度测试

硬度测试是许多质量控制程序和研发工作的关键要素。

什么是硬度测试?如何选择最佳的硬度测试方法?硬度测试的最佳应用是什么?你怎么能从硬度测试中得出结论?下面几页将回答这些问题——以及更多问题。

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硬度测试的定义是什么?

硬度测试的应用使您能够评估材料的性能，如强度、延展性和耐磨性，从而帮助您确定材料或材料处理是否适合您所要求的目的。

硬度测试的定义是“测定一种材料通过渗透另一种较硬的材料而表现出的抗永久变形的测试。”“然而，硬度并不是材料的基本特性。因此，在得出硬度试验结论时，应始终根据以下方面评估定量值:

压头上的给定负荷
特定的加载时间配置文件和特定的加载持续时间
特定的压头几何形状

硬度测试是如何进行的?

硬度测试通常是通过将特定尺寸和负载的物体(压头)压入正在测试的材料表面来进行的。硬度是通过测量压头穿透的深度或通过测量压头留下的印痕大小来确定的。

测量压头穿透深度的硬度测试包括:洛氏硬度、仪器压痕测试和球压痕硬度
测量压头留下的印痕大小的硬度测试包括:维氏、努普和布氏

选择最佳硬度测试方法

如何选择测试方法

你选择的硬度测试应该由你所测试的材料的微观结构(例如均匀性)，以及材料的类型，零件的尺寸和它的状况来决定。

在所有硬度测试中，压痕下的材料应代表整个微结构(除非您试图确定微结构中的不同成分)。因此，如果微观结构非常粗糙和不均匀，则需要比均匀材料更大的压痕。

有四种主要的硬度测试，每一种都有各自的优点和要求。这些试验有不同的标准，这些标准详细说明了硬度试验的程序和应用。

在选择硬度测试方法时，重要的考虑因素包括:

要测试硬度的材料类型
是否需要遵守某个标准
硬度:材料的近似硬度
材料的同质性/异质性
零件的尺寸
是否需要安装
要测试的样品数量
所要求的结果的准确性

最常见的四种压痕硬度测试

洛氏硬度试验

洛氏硬度是一种为生产控制而开发的快速硬度测试方法，具有直接读数，主要用于金属材料。爱游戏信誉洛氏硬度(HR)是通过在给定载荷下将压头压入试样材料后测量压痕深度来计算的。

通常用于较大的样本几何
一种主要用于金属材料的“快速测试”爱游戏信誉
可用于高级测试，如Jominy(末端淬火)测试(HRC)

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维氏硬度测试

维氏硬度是对包括金属材料在内的所有固体材料的硬度测试。爱游戏信誉维氏硬度(HV)是通过在给定载荷下引入一个金刚石金字塔压头，测量样品材料中压痕的对角线长度来计算的。用光学方法测量压痕的对角线，用表格或公式确定硬度。

用于所有固体材料的硬度测试，包括金属材料爱游戏信誉
适用于广泛的应用
包括一个子组的焊缝硬度测试

阅读更多关于维氏硬度测试

努普硬度测试

在显微硬度测试范围内，努普(HK)是维氏试验的替代品。主要用于克服脆性材料的开裂，以及便于薄层的硬度测试。爱游戏信誉压痕是一个不对称的金字塔形钻石，压痕是通过光学测量长对角线来测量的。

用于坚硬易碎的材料，如陶瓷爱游戏信誉
适用于小的拉长区域，如涂料

阅读更多关于努普硬度测试

布氏硬度试验

布氏硬度试验用于测试晶粒结构粗糙或不均匀的材料中较大样品的硬度。爱游戏信誉使用碳化钨球进行布氏硬度测试(HBW)时，压痕留下的印痕较大。缩进的大小以光学方式读取。

用于颗粒结构粗糙或爱游戏信誉不均匀的材料
用于较大的样品
适用于结构件较大的锻件和铸件

阅读更多关于布氏硬度测试

如何保证硬度测试的准确性和重复性

正确应用硬度测试需要仔细的准备和执行。然而，一旦你有了基本的地方，大多数硬度测试提供良好的准确性和可重复性。

影响硬度测试的因素

有许多因素会影响硬度测试结果。作为一般规则，硬度测试中使用的载荷越低，需要控制的因素就越多，以确保硬度测试的准确结论。

这里有一些最重要的因素要考虑，以确保从硬度测试得出准确的结论。

应控制光线、灰尘、振动、温度和湿度等外部因素
测试仪和工作台应固定在坚实的水平台上，样品应夹紧或放在支架或铁砧中
压头应垂直于被测表面
在使用维氏，努普或布氏测试时，照明设置应保持恒定
每次更换压头或物镜时，都应重新校准/验证该测试仪

表面准备要求进行硬度测试

在对金属材料或其他材料进行硬度测试之前，必须对表面进行准备。爱游戏信誉所需的表面条件取决于试验的类型和所使用的载荷。一般情况下，表面处理的质量对硬度测试结果有直接影响，因此在决定采用劣质表面处理之前，应考虑表面质量和测试结果变化之间的权衡。

宏观硬度测试
有一个研磨表面通常就足够了，有时不需要任何准备。

显微硬度测试
由于硬度测试中使用的载荷较低，显微硬度测试需要抛光或电抛光表面。重要的是，光学评价印版的边界/角是清晰可见的。这可以通过机械、化学或电化学方法来完成。加热或冷加工不改变试样的表面性能是很重要的。

变形

切削和磨削可能会引起变形。这些必须通过抛光到6.0、3.0或1.0 μm来去除，这取决于硬度测试负载。

对于小载荷(小于300 gf1)，表面需要完全无变形，试样需要氧化或电解抛光以获得完全无损伤的表面。您还应该考虑到，在引入制备人工制品时，柔软和/或延展性材料(即HV小于120-150)更敏感。爱游戏信誉

在下表中，您可以看到不同硬度测试的表面准备要求。