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如何選擇維氏硬度計的試驗力?

在購買了一臺維氏硬度計在進行測試時,由于一臺維氏硬度計一般都配有多檔試驗力,常規的如6-8檔,除了圖紙上指定了試驗力如HV1,這個給出了確定的試驗力1Kg,但大多數沒確定試驗力要求的,具體選擇哪一檔試驗力就是個問題了,實際上這里這個問題可以轉化成在一檔試驗力下,所能檢測的材料的最薄厚度,材料的厚度低于這個最薄厚度時,在用壓頭對材料進行打壓時,試驗力沒有的作用的被測材料上,而是有一部分作用在了支撐材料的工作臺上,造成測試的硬度值不是材料的真實硬度值;目前近期的國家標準要求的材料的最薄厚度要是測試出的壓痕對角線的1.5倍,而以前的標準要求的是測試深度的10倍,由于維氏硬度測試時使用的是136度正四棱錐金剛石壓頭,測試時壓入試樣的深度是壓痕對角線的1/7,那按10倍的深度算,即10/7×D=1.43D,與新的標準要求的1.5倍,新的標準對材料的最薄厚度有相對高的要求;那么在一檔試驗力下材料的最薄厚度如何確定呢?其實要與材料本身的硬度有關的,如在1Kg試驗力下,材料硬度是500HV,按維氏硬度計算公式HV=0.1891×F/D2(其中試驗力F的單位是N,壓痕對角線D的單位是mm),把500HV和試驗力1公斤=1×9.80665N,帶入計算公式500=0.1891×1×9.80665/D2,可以計算得到D=0.061mm,按新的國家標準要求的最薄厚度是壓痕對角線的1.5倍算,即最薄厚度為0.061×1.5=0.0915mm,即在0.0915mm以上厚度時,該材料能夠承受1Kg試驗力,如果材料厚度小于0.0915mm時,就應該選擇更小的試驗力進行測試了。
若所測材料能夠承受一臺硬度計的所有試驗力,那么從提高測量測精度考慮,應選擇較大試驗力進行測試,因為試驗力大,所測試得到的壓痕也大即壓痕對角線比較長。在機器的操作過程中,由人眼或現場的其他隨機因素對壓痕長度測量時引入的誤差在一定的范圍,當測試長度比較大時,這些誤差占的比較相對就小,即由計算公式看壓痕對角線D的準確度高,與此同時,國標上要求的試驗力誤差是正負1%,試驗力大也就意味著1%區間的范圍的會擴大,硬度計生產廠家在試驗力較大時能夠更好的控制力值的準確度,因此這些因素會造成機器的整體測量精度比較高,總后在選擇試驗力時就是一句話,在材料所能承受的試驗力中選擇大的試驗力進行測試。

如何選擇一款合適的硬度計

在選擇硬度計時,要結合測試試樣的大小,試樣要好拿到機器的工作臺上,可以購買臺式機,不好搬動的就選擇便攜式的,在知道需要測試哪個標尺時,可以直接選擇直接測試這個標尺的機器,如HRC,那可以選擇洛氏硬度計,在這個基礎上如果試樣很薄由于HRC測試時試驗力是150Kg,容易造成試樣打穿無法測出真實的硬度值,這時一般都是會選擇維氏硬度計測試完維氏硬度在轉化為HRC,洛氏布氏維氏試樣的最薄厚度要求在國家標準的附錄上都可以查找,如洛氏HRC如下:

洛氏硬度計目前國內使用較多的很少HRC標尺,因此洛氏機器適合測試的材料還是相對比較硬的的材料,像HRB標尺使用區間還是在80-100HRB
對一些輕金屬如銅、鋁、鉛等和鑄鐵,比較適合的是布氏硬度計,輕金屬比較軟,布氏硬度測試時壓痕比較大,測量比較精確;對一些粗大晶粒的金屬如鑄鐵,布氏硬度測試的壓痕大可以避免晶粒粗大的影響,得到精確的測量結果,同時在鑄件行業,布氏硬度可以換算得到材料的抗拉強度
維氏硬度幾乎涵蓋了從很軟到很硬的材料,是通用的一種硬度計,也是目前使用最多的硬度計

 

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