利用努氏硬度表征金属的弹性模量和屈服强度

为利用努氏硬度表征金属材料弹性模量和屈服强度,提出了Marshall和Conway的修正模型表征弹性模量,以及Lockett、Yu、Marsh、Johnson和Vandeperre的修正模型表征屈服强度,开拓了努氏硬度表征金属材料力学性能的新应用。选取35种金属进行努氏硬度试验,利用Meyer定律、弹塑性变形模型、Hays-Kendall模型和比例试样模型对努氏硬度的正压痕尺寸效应(硬度随载荷的减小而增大)进行了分析,可以用大载荷下趋于稳定的硬度值代表材料的真硬度。首次考虑金属材料在努氏压痕短对角线处材料堆积的影响,Marshall模型和Conway模型进行了修正:Marshall模型中原有的常参数α修正为b/d(努氏压痕短对角线与长对角线的比值)的二次函数;Conway模型引入了与b/d的平方呈线性关系修正系数β。通过比较文献中与原模型计算的屈服强度,引入修正系数k,首次获得了基于努氏硬度利用Lockett、Yu、Marsh、Johnson和Vandeperre模型计算金属屈服强度的修正模型。结果表明:除Ti6Al4V和Sn外,修正模型与仪器化压入得到的弹性模量一致,置信度不低于0.94;除60Si2Mn弹簧钢外,修正后得到的屈服强度与文献值一致,置信度不低于0.90。

浅析洛氏硬度测量不确定度的评定方法

洛氏硬度作为一种测试金属材料硬度试验方法,是通过以压痕塑性变形深度来确定硬度值的指标。在镀锡产品出厂检验中,表面洛氏硬度HR30TW作为出厂判定指标,需要实验室针对其测试结果给出合理的测量不确定度评定范围。

气浮技术在标准洛氏硬度计智能化改造中的应用

为解决HRBS-150标准洛氏硬度计机械结构存在的问题,本文提出基于气浮技术的设备智能化改造方案,对设备主轴与导向轴承、电气控制系统、位移测量系统、专用测试软件等进行设计改造。结果表明:改造后的标准洛氏硬度计运行稳定可靠,测量结果重复性较好,可满足不同标尺的洛氏硬度块计量检校要求,并实现洛氏硬度块的全自动测量。

里氏硬度与其他硬度换算关系的分析与评价

对里氏硬度与布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度及肖氏硬度换算关系分析表明,由于各种硬度试验方法之间无明确物理关系,通用的换算表存在不同程度的换算误差,因此仅能用于近似的换算。对于普通钢和铸钢,国内换算表与瑞士换算表的换算关系较为接近。对于专门的用途或为获得准确的硬度换算值,建议使用限定条件的换算关系,对于特定材料,采用直接以大量对比试验数据为基础的硬度换算关系最为理想。

基于柱平面压入的洛氏硬度预测模型

在役结构材料的拉伸力学性能可通过压入试验获得,但针对材料硬度的压入试验获取方法仍需进一步发展。基于柱平面压入试验方法和锥压入载荷-位移模型,建立柱平面压入的材料洛氏硬度预测模型,并针对8种延性金属材料完成洛氏硬度模型预测值与传统测试结果之间的比对。结果表明,由柱平面压入洛氏硬度预测模型得到的结果与传统洛氏硬度测试结果吻合良好,两者之间的误差均在10%以内,新模型提高柱平面压入对材料性能指标的预测能力。

不同总试验力保持时间对铝合金洛氏硬度测试结果的影响

在总试验力保持时间分别为2,3,5,6,9 s时,对几种牌号的铝合金材料进行洛氏硬度测试,统计分析了试验数据。结果表明:在不同总试验力保持时间条件下,铝合金材料的洛氏硬度为0.3~1.0 HRB,基本呈下降趋势。结果可为生产现场铝合金状态检查时的数据处理提供可靠依据。

HB-3000布氏硬度计常见故障分析及排除

HB-3000型布氏硬度计是一种广泛应用于进行各种金属布氏硬度试验的仪器,该类型硬度计目前仍在冷热加工工艺以及冶金材料检测等部门使用,由于此类硬度计为老型号产品,经过多年使用后,故障率不断增加,针对该类型硬度计经常出现的具体故障,提出了排除故障的方法。

现场采用洛氏硬度法判别Q235和Q345钢材种类试验研究

随着无损检测技术迅速发展,采用硬度法现场检测钢材强度越来越广泛,其中洛氏硬度法受到了广泛重视,该方法弥补了里氏硬度法不适用于较薄厚度杆件检测的不足。通过大量洛氏硬度和钢材拉伸强度试验,对试验结果进行统计分析。结果表明,难以用一种模型在洛氏硬度和钢材屈服、抗拉强度之间建立可靠的函数关系;Q235和Q345钢材的里氏硬度和洛氏硬度存在一定的函数关系,可用洛氏硬度法替代里氏硬度法进行钢材检测。通过随机抽样分析,确定了采用洛氏硬度法现场检测的抽样数量,提出了一种采用洛氏硬度法区别钢材种类的评定方法,并给出了洛氏硬度评判Q235和Q345钢材的限值,研究成果可为洛氏硬度法在既有钢结构检测领域应用推广提供可靠支撑,可纳入工程结构领域相关检测技术标准。

便携式洛氏硬度计检定装置研究

针对现有洛氏硬度计检定装置的一些不足,设计了一套用于检定和校准洛氏硬度计的便携式装置。该装置体积小,重量轻,便于携带和操作,集成了力传感器、位移传感器和计时器,可实现对洛氏硬度计的加载载荷及其保持时间、测深装置及硬度示值进行同步校准。本文还测试了该装置的计量特性,并对用该装置校准洛氏硬度计的结果进行了验证。试验结果表明,该装置具有较高的精度和稳定性,能够满足洛氏硬度计的校准需求。

里氏硬度值与布氏硬度值、洛氏硬度值的关系

利用回归法推测里氏硬度值与洛氏、布氏硬度值的关系，并验证里氏硬度计在生产和现场检验中，可以利用里氏硬度计代替其他硬度计测定诸如洛氏、布氏硬度值，数据精度较可靠。

里氏硬度与洛氏硬度的数值关系

以 35钢、T8钢为试验材料 ,探讨了里氏硬度 HLD和洛氏硬度 HRC之间的数值关系 ,用 MATL

布氏硬度与洛氏硬度的换算关系式

布氏硬度与洛氏硬度都反映了材料抵抗局部塑性变形的能力,两者之间应存在一定关系.文献[1]、[2]介绍了适用于主要钢种的布、洛氏硬度值之间的换算关系式.本文介绍的是将GB1172-74表1中硬度值分成三个范围,进行分段线性回归分析得到的三个HB与HRC的换算关系式.对球铁的洛氏硬度与布氏硬度进行了大量测试后也提出了换算关系式.

根据压痕深度计算布氏硬度值的方法初探

指出了目前在许多关于硬度试验方法的标准和经典著作中都没有区分"压痕深度"和"装有压头的压杆位移"这两个不同的长度量。把装有压头的压杆位移当作压痕深度,对于洛氏硬度试验不会造成错误的结果;但把装有压头的压杆位移当作压痕深度计算压痕直径和布氏硬度值,则会造成明显的错误。提出了采用从压杆最大位移中扣除硬度计弹性变形得到的压痕深度计算压痕直径和布氏硬度值的方法,试验结果表明:这种方法计算得到的布氏硬度试验结果与采用光学系统测量压痕直径方法得到的结果相吻合;该方法兼具布氏硬度试验和快速布氏硬度试验的优点,可以既快速又准确地得到布氏硬度试验结果。

淬硬高速钢的洛氏和维氏硬度间的换算值

淬硬高速钢的洛氏和维氏硬度的换算值有其特殊性,不能机械地套用通用的国家标准GB1172—74《黑色金属硬度及强度换算表》中的换算值。列举了我国、德国、法国等8个国家的单位在这方面的研究结果及在生产中的应用。

基于仪器化Vickers压入比功与马氏硬度识别材料维氏硬度的方法

针对传统维氏硬度测试中因Vickers压痕形貌不清晰导致的维氏硬度无法识别问题,应用量纲定理和有限元数值分析方法对仪器化Vickers压入响应进行了系统分析,同时,结合维氏硬度有限元数值计算结果,揭示仪器化Vickers压入比功、马氏硬度与维氏硬度的近似函数关系。基于上述关系,提出由Vickers压入比功We/Wt和马氏硬度HM识别材料维氏硬度HV的新方法,对该方法进行测试精度分析,验证结果表明该方法较ISO14577中所提维氏硬度仪器化Vickers压入方法具有更高的测试精度。

淬硬高速钢洛氏和维氏硬度换算表及换算公式

生产实践证明 ,淬火、回火高速工具钢的洛氏和维氏硬度之间的实测换算值与国家标准GB/T1 1 72 - 1 974《黑色金属硬度及强度换算表》中的换算值不相符合 ,其有自身的特殊性。根据我国具体的生产实际情况 ,有必要建立我国自己的淬硬高速钢洛氏硬度和维氏硬度换算的标准。用附加公式 HRC=1 0 0 - 37353/( HV+ 2 0 0 )来进行辅助换算可以得到非常精确的结果 。

努氏硬度及其与维氏硬度的换算

分析了努氏硬度的特点 ,介绍了努氏硬度及其与维氏硬度的换算公式 ,验证了换算公式的最大相对误差 。

QCr0.5铬青铜带布氏、洛氏、韦氏硬度、强度的对比测试与换算

通过对大量的QCr0.5铬青铜带进行布氏硬度、洛氏硬度、韦氏硬度和屈服强度、抗拉强度对比测试试验,研究了QCr0.5铬青铜带各种硬度及强度之间的换算关系。结果表明:QCr0.5铬青铜带布氏硬度与洛氏硬度和韦氏硬度之间均符合线性关系;而布氏硬度与屈服强度和抗拉强度之间存在阶段性线性关系,当其布氏硬度高于115HBW时屈服强度和抗拉强度显著提高。

如何正确使用里氏硬度计测量零件的布氏或洛氏硬度

从测试零件硬度的实践出发 。

用能量法表征布氏、洛氏、维氏硬度值

对布氏、洛氏、维氏硬度试验方法的特点进行了分析研究,提出用能量法统一表征3种硬度值,以形成单位压痕体积所吸收的能量(dJ·mm-3)作为硬度值的度量。结果表明:该方法物理意义明确,且在现行试验条件和方法不变的情况下,使3种硬度表示方法能够有机地联系起来,按照现行的布氏、洛氏、维氏硬度试验方法即可求得对应的能量法硬度值。