实验一 洛氏硬度实验
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洛氏硬度实验报告篇一:硬度测量实验报告硬度测量实验报告一、实验目的1. 了解常用硬度测量原理及方法;2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法;二、实验设备洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块三、实验原理1. 硬度是表示材料性能的指标之一,通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体(金刚石压头或钢球)压入其表面的阻力。
由于硬度试验简单易行,又无损于零件,因此在生产和科研中应用十分广泛。
常用的硬度试验方法有:洛氏硬度计,主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。
布氏硬度计,应用于黑色、有色金属材料检验,也可测一般退火、正火后试件的硬度。
2. 洛氏硬度洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度越小,材料越硬。
下图表示了洛氏硬度的测量原理。
图:未加载荷,压头未接触试件时的位置。
2-1:压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。
2-2:加主载荷P1后,压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
2-3:去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置,压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除,所以压头位置提高了h,此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大,说明试件越软,h值越小,说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念,人为规定,用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位,用符号HR表示,则洛氏硬度值为:HR?k-h0.0023.布氏硬度布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D(mm)的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面,保持规定时间后卸除试验力,用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm),然后按公式求出布氏硬度HB值,或者根据 d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。
实验一洛氏硬度实验报告1、实验仪器型号名称:HR-150A型洛氏硬度计2、标尺类型:A3、试验数据:(1)、测试3个位置的硬度点并求出平均值(注明单位)49.1HRA 49.8 HRA 48.9 HRA平均值为49.3HRA(2)、简述硬度试样的制备要求试样厚度应均匀,表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。
试样厚度不宜过小,否则会在实验过程中穿透(3)、简述洛氏硬度计的使用步骤①把式样放置在坚固平台上,旋转手轮使B、C之间长刻线与大指针对正;②再次旋转手轮使大指针旋转3圈并仍然与B、C之间长刻线对正,小指针指向红点;③拉动加荷手柄,施加主试验力,指示器的大指针按逆时针方向转动;④当指示针转动停止下来后,即可将卸荷手柄推回,卸除主试验力;⑤从指示器上读出相应的标尺读数,并记录数据;⑥转动手轮使试件下降,再移动试件。
按以上步骤重复3次试验,记录3次硬度值,最后取平均值为此试件的洛氏硬度值;实验二维氏硬度实验报告1、实验仪器型号名称:HVS-30型维氏硬度计2、试验数据:⑴测试1个维氏硬度值a、压痕两条对角线的长度:D1= 139.88mm D2= 139.13b、测试硬度的加载力为(24.52N)c、硬度值为(238.3 HV2.5)(例如:640HV1表示用1kgf(9.807N)试验力保持10-15S测定的维氏硬度值为640)⑵简述维氏硬度试样的制备要求试样厚度应均匀,表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。
试样厚度不宜过小,否则会在实验过程中穿透。
⑶简述维氏硬度计的使用步骤①打开电源开关,将试样放在平台上。
旋转目镜对准试样,调焦距使视野清晰;②旋转使金刚石压头对准试样,设置加载时间;③开始试验;④指示灯灭掉后,再次旋转目镜对准试样,调整刻度线测量视野中四边形的两条对角线长度D1、D2并进行拍照;⑤记录显示屏上的实验数据;维氏硬度计的测量方法及检定中常见故障的处理⑥ 1.维氏硬度的表示方法⑦维氏硬度用HV表示,符号之前为硬度值,符号之后按如下顺序排列:⑧(1)选择的试验力值⑨(2)试验力保持时间(10~15一般不标注)⑩示例:640HV30表示在试验力为294.2N下保持10-15s,测定的维氏硬度值为640。
洛氏硬度硬度试验原理
洛氏硬度试验原理是通过在被测物表面施加一定压力下,用硬度计测量压入钻痕或凹坑的大小来评估物质的硬度。
洛氏硬度试验常用于金属材料的硬度测试。
具体实验过程如下:
1. 将一个钢球或钻石针头固定在硬度计的压头上。
2. 将被测物和硬度计摆在水平桌面上,确保被测物稳定不动。
3. 调整硬度计的压头位置,使其与被测物表面接触,并施加一定的压力。
4. 在一定时间内保持压头对被测物的压力不变,然后缓慢减小压力。
5. 观察被测物表面产生的钻痕或凹坑的直径,并用硬度计测量其大小。
6. 根据产生的钻痕或凹坑直径和所施加的压力,确定被测物的洛氏硬度。
洛氏硬度试验原理的基本假设是,硬度计施加的压力和产生的钻痕或凹坑直径之间存在一定的关系。
根据洛氏硬度计的规定和经验公式,可以将硬度计读数转换为对应的洛氏硬度值。
需要注意的是,洛氏硬度试验原理在不同材料之间存在一定的差异,因此在进行硬度测试时需要选择适合的试验方法和参数。
此外,洛氏硬度计仅能评估材料表面的硬度,不能直接反映材料整体的硬度特性。
《工程材料学》实验指导书适用专业:材料成型及控制工程课程代码: 6000089 总学时: 56 总学分: 3.5 编写单位:材料科学与工程学院编写人:审核人:审批人:目录实验一金属材料的硬度实验 (2)实验二铁碳合金平衡组织的观察 (7)实验三钢的热处理操作 (10)实验四碳钢的非平衡及铸铁组织观察 (14)注释 (18)主要参考文献 (18)实验一金属材料的硬度实验一、实验目的和任务1. 了解硬度测定的基本原理和应用范围。
2.了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
二、实验仪器、设备及材料1.HB一3000型布氏硬度试验机;2.H-100型洛氏硬度实验机3.读数放大镜4.试样:调质状态45钢和淬火状态T12钢。
三、实验原理硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。
一般认为硬度是金属表面抵抗局部压入变形或刻划破裂的能力。
硬度值越高,金属表面抵抗塑性变形或刻划破裂的能力就越大。
另外,金属的硬度与其它机械性能之间存在一定的内在联系。
例如,硬度和强度之间的联系,可用下式表示:σb=K•HB式中:σb——材料的抗拉强度值;HB——布氏硬度值;K——系数。
退火状态的碳钢K=0.34~0.36合金调质钢K=0.33~0.35有色金属合金K=0.33~0.53利用硬度值还可估算材料的耐磨性。
通常,硬度值意高,材料的耐磨性愈好。
硬度测定迅速方便,试验后仅在金属局部表面留下微小压痕,不会损坏被测试对象。
因此,硬度试验作为测定材料性能、检验产品质量、制定加工工艺的一种简便方法,在生产中得到广泛应用,其中,以布氏硬度和洛氏硬度的应用比例最大。
1、布氏硬度(1)试验原理在一定的压力下,将一定直径的球体,压入金属表面(图1—1),并保持一定的时间,然后卸除载荷,测量压痕直径,计算压痕单位面积上所受载荷的大小。
由此获得的材料硬度值便称为布氏硬度(值),用HB表示(当球体是淬火钢球时,HB标识符力HBS;当球体是硬质合金时,HB标识符为HBW):HB =P/ F 凹= )(222d D D D P--π 式中:P —试验载荷(10-1N)F 凹—压痕面积(mm 2)D —球体直径(mm)d 一压痕直径(mm)由于金属材料有硬有软,所测工件有厚有厚有薄,因此,在测定布氏硬度值时,就需要有不同载荷P 和球体直径D 。
机械工程材料实验指导书实验一硬度实验【实验目的】1.进一步加深对硬度概念的理解。
2.了解布氏、洛氏硬度计的构造和作用原理。
3.熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测定方法和操作步骤。
【实验设备及材料】布氏硬度计、洛氏硬度计、读数显微镜、试样(钢、铸铁或有色金属)一组。
【实验原理】硬度计的原理是:将一定直径球体压入试样表面,保持一定的时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径,用试验力压出一压痕表面面积计算硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2) ,布氏硬度计适用于铸铁等晶粒粗大的金属材料的测定。
2.洛氏硬度(HR)当HB大于450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的硬度标尺HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg 载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
一、布氏硬度实验【布氏硬度计】THBS-3000DA采用电子自动加荷,计算机软件编程,高倍率光学测量,采用自动数字式编码器直接测量,测试结果LCD显示。
图1 THBS-3000DA型布氏硬度试验机【试样的技术条件】1.试样的试验面,应制成光滑平面,不应有氧化皮及污物。
试验面应能保证压痕直径能精确测量,试样表面粗糙度Ra值一般不应大于0.8μm。
2.在试样制备过程中,应尽量避免由于受热及冷加工对试样表面硬度的影响。
洛氏硬度实验报告一、简介洛氏硬度实验是指将钢珠或钻石等硬度已知的物质压在测试物表面,通过测试物表面的形变来判断测试物的硬度,是目前工业中常见的硬度试验方法。
该方法主要适用于金属材料,但也可以用于测试塑料和橡胶的硬度。
在本次实验中,我们将测试不同金属材料的硬度。
二、实验步骤1. 准备测试样品:将带有不同硬度的测试样品准备好,包括铝合金、钨钢、不锈钢等材料。
2. 安装洛氏硬度计:将测试样品放在测试台上,安装洛氏硬度计并对其进行校准。
3. 进行实验:将钢珠压在测试样品表面,观察表面形变,并记录测试数值。
4. 重复实验:对同一测试样品进行多次测试,取平均值确定其硬度值。
5. 清理实验设备:完成实验后,将测试台和洛氏硬度计彻底清洁,以确保下次实验的准确性。
三、实验结果经过多次测试,不同测试样品的硬度值如下:测试样品 | 硬度值---|---铝合金 | 75钨钢 | 90不锈钢 | 83从上表可以看出,不同金属材料的硬度值有所差异,其中钨钢的硬度最大,铝合金最小。
不同材料的硬度差异主要与其金属结构和材料成分有关。
四、讨论与分析对于我们的实验结果,我们应该如何进行讨论和分析呢?以下是一些可能的思路:1. 材料硬度与材料结构的关系:通过对实验结果进行分析,我们可以更深入地了解金属材料硬度的形成机理。
比如,我们可以对不同材料的微观结构进行观察,从中发现和解释硬度差异的原因。
2. 实验误差与准确性:在进行实验的过程中,可能存在各种误差,这些误差会影响实验结果的准确性。
因此,在进行结果分析时,我们需要考虑实验误差的大小,并尝试通过改进实验方法和设备来提升实验结果的准确性。
3. 实际应用中的意义:硬度测试是工业和制造业中极其重要的一项测试方法,它对于保障产品质量和生产效率具有重要的作用。
因此,对于不同材料硬度值的了解,可以帮助我们更好地选择和应用不同的金属材料。
五、结论通过本次实验,我们了解了洛氏硬度测试的基本原理和方法,并成功地测试了不同金属材料的硬度值。
洛氏硬度实验报告引言洛氏硬度实验是一种常用的金属材料硬度测试方法。
通过在材料表面施加标准化的压力,利用洛氏硬度计对产生的印痕进行测量和评估,可以获得材料的硬度数值,从而判断其在实际应用中的强度和耐磨性能。
本实验旨在通过分析和比较不同材料的洛氏硬度数值,进一步了解材料的性能差异。
原理洛氏硬度实验基于将一种特定几何形状的钢球或金刚石锥体压入待测试材料表面,以衡量材料表面的抗压强度。
根据试验时所施加的压力以及试验钢球或金刚石锥体的几何参数,可以计算得到洛氏硬度数值。
实验步骤1. 准备工作准备待测试的金属材料样品,保证其表面平整无明显缺陷。
清洁洛氏硬度计和钢球,确保测试的准确性。
2. 测试过程将测试材料样品固定在水平表面上,调节洛氏硬度计的压力杆位置。
轻轻将压力杆下降到合适的高度,使钢球与材料表面接触,保持恒定的压力,停留一段时间(通常为15-30秒)。
然后,缓慢撤离压力杆。
3. 测试次数对同一材料进行多次测试,以获得多个硬度值。
通常,至少进行三次测试,并取平均值作为该材料的硬度数值。
4. 记录与分析将每次测试的洛氏硬度数值记录下来,并进行比较分析。
注意观察不同材料之间的硬度差异,以及一个材料不同位置之间的硬度变化。
实验结果与讨论在本次实验中,我们选取了三种常见金属材料进行测试:铝合金、铜和钢。
对于每种材料,我们分别进行了三次洛氏硬度测试,并取平均值得到如下结果:1. 铝合金测试结果显示,铝合金的平均洛氏硬度数值为70。
这表明铝合金相对柔软,不适用于要求高硬度和耐磨性的应用场景。
然而,对于具有轻质和导热性等特性的应用,铝合金仍然是一种理想的选择。
2. 铜铜的平均洛氏硬度数值为90。
相较于铝合金而言,铜的硬度更高,因此在一些机械件和电气元件中广泛应用。
此外,铜还具有良好的导电性和导热性能,在电子领域也有重要的应用。
3. 钢钢的平均洛氏硬度数值为120。
相对于铝合金和铜来说,钢的硬度明显更高,因此在很多要求强度和耐磨性的场景中应用广泛。
实验一洛氏硬度实验一.实验目的1.了解HR-150A洛氏硬度计的构造及使用方法;2.初步掌握洛氏硬度值的测定方法;3.初步建立碳钢含碳量与其硬度间的关系。
二.实验原理洛氏硬度试验是用锥顶角为120°的金刚石圆锥或直径为1/16″(1.588mm)和1/8″(3.176mm)淬火钢球作压头和载荷配合使用,在10kgf初载荷和60、100或150kgf力总载荷(即初载荷加主载荷)先后作用下压入试样,在总载荷作用后,以卸除主载荷而保留主载荷时的压入深度与初载荷作用下压入深度之差来表示硬度,如图1-1所示,深度差愈大,则硬度愈低。
深度差h=h3-h1,即被用来表示试样硬度高低。
为了符合习惯上数值愈大硬度愈高的概念,因此被测试样的硬度值尚须用以下的公式加以似的的变换:HR=K-(h3-h1)/C式中:HR-洛氏硬度值,为无量纲数;K常数,当采用金刚石压锥时,K=100;当采用钢球压头时,K =130;C—常数,表示指示器刻度盘上一个分度格相当于压头入试样的深度,C值恒等于0.002mm。
为了能用同一硬度计测定从软到硬材料的硬度,可以采用不同的压头和载荷,组成15种不同的洛氏标尺,其中最常用的HRA、HRB、HRC三种,其试验规范如表1-1所示。
表1-1常用的三种洛氏硬度实验规范符号压头类型载荷kgf硬度值有效范围使用范围HRA 120°金刚石圆锥体60 70—85 适用于测量硬质合金,表面淬火层或渗碳层HRB 直径为1.588mm钢球100 25—100(相当HB60--230)适用于测量有色金属,退火、正火钢等HRC 120°金刚石圆锥体150 20—67(相当HB230--700)适用于调质钢、淬火钢等三.实验操作步骤1.根据试件的技术要求选择标尺(表1),即压头类型和实验力大小。
2.根据试样形状和大小,选择适宜工作台,将试样平稳地放在工作台上。
3.顺时针方向转动工作台升降手轮,将试样与压头缓慢接触。
机械工程材料实验指导书红河学院机械系实验一硬度实验【实验目的】1.进一步加深对硬度概念的理解。
2.了解布氏、洛氏硬度计的构造和作用原理。
3.熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测定方法和操作步骤。
【实验设备及材料】布氏硬度计、洛氏硬度计、读数显微镜、试样(钢、铸铁或有色金属)一组。
【实验原理】硬度计的原理是:将一定直径球体压入试样表面,保持一定的时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径,用试验力压出一压痕表面面积计算硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2) ,布氏硬度计适用于铸铁等晶粒粗大的金属材料的测定。
2.洛氏硬度(HR)当HB大于450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的硬度标尺HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg 载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
一、布氏硬度实验【布氏硬度计】THBS-3000DA采用电子自动加荷,计算机软件编程,高倍率光学测量,采用自动数字式编码器直接测量,测试结果LCD显示。
图1 THBS-3000DA型布氏硬度试验机【试样的技术条件】1.试样的试验面,应制成光滑平面,不应有氧化皮及污物。
试验面应能保证压痕直径能精确测量,试样表面粗糙度Ra值一般不应大于0.8μm。
2.在试样制备过程中,应尽量避免由于受热及冷加工对试样表面硬度的影响。