锻造件的硬度要求和硬度计的选用
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如何选择适合自己的硬度计产----对所设想购买的硬度计产品可能有明确的要求或者说无十分明确的要求,有明确要求的客户在其产品的零件图纸上规定了它所需要测试的方法和硬度的范围,譬如:45-50HRC或450-500HV1等,这比较方便。
但是,无十分明确要求的客户就有一定的难度,你选择的硬度计必须能保证其使用的正确性和适合性。
如;产品的零件在整机中的作用,耐磨性、强度、速度等要求。
其中有二种情况需要我们注意:一是硬度不是一个物理量,它们之间没有换算关系,只有对照关系,也就是说通过对照表查的数据只能作为参考,而不能作为法律的依据。
二是近几年在国内出现的测深法布氏硬度计。
在国际上没有这个法,在ISO标准里也没有这个试验法,它只能在企业内部作为一种检查的手段。
对外它没有任何的法律作用。
对硬度计的要求1.有明确的要求:有明确的要求时,说明客户对前来购买的产品已了解过、同行中介绍过或在其产品图纸上有明确的规定,如:洛氏HRC的硬度试验,那么我们就可以在洛氏系列中为他们介绍各型号的不同性能和适用的范围。
2.无明确的要求:这就需要我们用掌握的硬度计知识来为客户选择他们所需要的硬度计。
首先我们必须了解客户需要测试的材料、材料的热处理情况和硬度试验的方法,以及他们对性能价格比的要求,这样才能选择适合他们所需要的产品。
当然材料的品种很多,形状也都不相同,我们需要注意的是一些不规则的试件、薄片、球体和特别小的试件(金属原材料的硬度相差不是很多,除非是一些特软的材料),硬度试验的原则是被测试件的平面必须与压头的轴线垂直,否则将造成仪器的损坏。
有些试件需要做镶嵌,做镶嵌的试件只能在显微硬度计中,因为镶嵌件在大的试验力作用下将发生变形,无法测到正确的硬度值。
材料的热处理也是我们需要注意的方面,进行不同的处理方法得到硬度相差很大,如淬火和退火是完全不同的要求。
还有表面热处理和镀层,这里的变化很大,但是我们只要掌握其加工的深度或厚度,就可以在布氏、洛氏、表面洛氏、小负荷维氏或显微硬度计中选择。
锻件报告检测方法引言锻件是制造业中常见的一种零部件,其制造过程涉及到锻造、加工等多个环节,因此对于锻件的质量检测至关重要。
本文将介绍锻件报告的检测方法,以确保锻件的质量符合要求。
检测项目锻件报告的检测项目通常包括以下几个方面:1.尺寸检测:包括锻件的长度、宽度、高度、直径等尺寸的检测,可以通过量具、三坐标测量仪等工具进行测量。
尺寸检测可以确保锻件的几何形状符合图纸要求。
2.物理性能检测:包括硬度、拉伸强度、冲击韧性等物理性能的检测。
硬度可以用硬度计进行测量,拉伸强度和冲击韧性可以用万能试验机进行测量。
物理性能检测可以评估锻件在使用过程中的强度和韧性。
3.组织检测:包括金相显微镜观察、显微硬度测量等对锻件的组织结构进行检测。
金相显微镜可以观察锻件中的晶粒形状和分布情况,显微硬度测量可以评估锻件不同部位的硬度差异。
4.表面质量检测:包括表面粗糙度、表面裂纹等表面质量的检测。
表面粗糙度可以用表面粗糙度测量仪进行测量,表面裂纹可以用探伤方法进行检测。
常用检测方法下面将介绍锻件报告中常用的检测方法。
1. 尺寸检测方法尺寸检测可以通过使用量具进行直接测量,也可以使用三坐标测量仪进行非接触式测量。
对于复杂形状的锻件,三坐标测量仪通常更为准确。
2. 物理性能检测方法硬度检测可以使用硬度计进行测量,常用的硬度计有洛氏硬度计、布氏硬度计和维氏硬度计等。
拉伸强度和冲击韧性检测需要使用万能试验机进行测量,测试时需要按照相关标准进行试样制备和测试。
3. 组织检测方法金相显微镜是观察锻件组织结构的常用工具,它可以对锻件的晶粒形状、分布情况进行观察和分析。
显微硬度测量需要使用显微硬度计进行测量,可以对锻件不同部位的硬度进行评估。
4. 表面质量检测方法表面粗糙度检测可以使用表面粗糙度测量仪进行测量,该仪器可以直接测量锻件表面的粗糙度。
表面裂纹检测可以使用探伤方法进行检测,常用的探伤方法有荧光探伤和超声波探伤。
结论锻件报告的检测方法对于保证锻件质量至关重要。
各类硬度计的选型和原理硬度计操作规程里氏硬度计具有体积小、操作简单、携带便利等优点,紧要用于重型和大型工件或永久组装部件的现场测定。
里氏硬度计基本原理:用具有确定质量的冲击体在确定的试验力作用下冲击试样表面,测量冲击体距试样表面1 里氏硬度计具有体积小、操作简单、携带便利等优点,紧要用于重型和大型工件或永久组装部件的现场测定。
里氏硬度计基本原理:用具有确定质量的冲击体在确定的试验力作用下冲击试样表面,测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度比值计算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回弹速度)/ VA(冲击速度)。
该硬度计可用里氏原理测量直接用HB布氏、HRC洛氏C、HV维氏、HS肖氏显示硬度值。
参考图片(数显里氏硬度计HLN—11A):洛氏硬度计洛氏硬度计适用于黑色金属、有色金属以及可锻铸铁的洛氏硬度测定。
洛氏硬度计基本原理:是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59mm、3.18mm的钢球在规定的外加载荷下垂直压入试件表面,产生压痕,测试压痕深度,利用洛氏硬度计算公式HR=(K—H)/C计算出的硬度值。
能完成这一测量工作的硬度计,就是洛氏硬度计。
洛氏硬度压痕越浅,值越大,材料硬度越高。
参考图片(洛氏硬度计HR—150A):维氏硬度计维氏硬度计分:维氏硬度计(10—50Kg);小负荷维氏硬度计(5Kg);显微维氏硬度计(1Kg)。
维氏硬度计基本原理:用120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
特别宜于测试布氏硬度超过450薄的淬火回火部件和材料以及各种渗层和覆层,维氏硬度计最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关,只要是硬度均匀的材料,可以任意选择试验力,其硬度值不变。
参考图片(数显维氏硬度计HVS—10):布氏硬度计布氏硬度计适用于黑色金属、有色金属铸件的布氏硬度测定。
“硬度测试标尺选择参考图”解析——布、洛、维硬度计的选用国际标准ISO18265—2003《金属硬度换算表》中有一个“硬度测试标尺选用参考图”。
这一参考图对于在金属硬度测试中如何选用硬度标尺给出了一个非常直观的指导。
笔者就自己的理解,对图1所示的参考图解析如下:图1 硬度测试标尺选择参考图(取自ISO18265—2003)图1中横坐标是维氏硬度HV30,范围是50~1100。
纵坐标Y1是洛氏硬度,范围是0~120。
纵坐标Y2是布氏硬度,范围分为两部分,0~450为使用钢球压头,450~650为使用硬质合金球压头。
图中区域1是有色金属,区域2是钢铁,区域3是硬质合金。
从这份图上可读到以下信息:1.维氏硬度计维氏硬度试验在跨越有色金属、钢铁和硬质合金的宽广硬度范围内具有一个统一的标尺,图中示出的维氏硬度测试范围是50~1100HV。
其实维氏硬度计具有更宽的测试范围,测试的硬度值可以从几个HV到3000HV以上。
可以涵盖几乎全部的金属材料,从很软的金属到很硬的淬火钢、硬质合金,以及玻璃、矿石、陶瓷、人造金刚石等。
2.布氏硬度计* 布氏硬度计用于测试有色金属和大部分钢铁材料。
* 低硬度有色金属,例如铝和铝合金、紫铜等材料应采用0.102F/D ^2=5的试验条件,也可采用0.102F/D ^2=10的试验条件,硬度范围为50~100HBS.高硬度有色金属,例如超硬铝合金、黄铜、青铜等应采用0.102F/ D ^2 =10的试验条件,硬度范围为100~150HBS.钢铁材料应采用0.102F/D ^2 =30的试验条件,硬度范围为150~450HBS及450~650HBW。
* 布氏硬度计测试范围的上限值是650HBW,这一数值相当于洛氏硬度的60HRC。
* 布氏硬度值和维氏硬度值具有较好的线性关系。
* 布氏硬度值和维氏硬度值数值接近,在硬度值小于450HB时大致有如下关系:HB≈HV。
* 布氏硬度计在硬度值为450以下时,应采用钢球压头,记作HBS,在硬度值450以上时应采用硬质合金球压头,记作HBW。
硬度计的相关选型介绍硬度计简介硬度是材料的一种基本特性,表示材料抵抗外力的能力。
硬度测试方法主要有压痕硬度、划痕硬度、回弹硬度、穿透硬度等多种方法,其中比较常用的是压痕硬度测量方法。
硬度计是一种专门用于测试材料硬度的仪器,常见的硬度计有洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计和径向压痕硬度计等。
不同的硬度计适用于不同的材料和测试范围。
硬度计选型的要点硬度计选型的主要要点是测试材料的硬度范围和测试精度。
不同硬度计适用于不同范围的测试,例如布氏硬度计适用于较软的金属和非金属材料测试,而洛氏硬度计则适用于较硬的金属材料测试。
同时,硬度计的测试精度也是需要考虑的一个重要因素。
测试精度取决于硬度计的读数和分辨率,较高的精度可以提高测试结果的准确性。
以下是一些常用的硬度计选型:布氏硬度计布氏硬度计,也称为巴氏硬度计,是最常用的塑料硬度测试仪器,也可以测定软金属、非金属材料,如钢、铝、铜、铸铁、锻铜合金、轻金属、不锈钢、尼龙、ABS等。
一般适用于铸造件、锻件、可锻铸铁、渗碳钢、质料有限的钢、铝、铜及一些非金属等材料。
其测试范围为0-100HB。
洛氏硬度计洛氏硬度计被广泛应用于各种金属和非金属材料的硬度测试和评估。
它的测试范围相当广泛,可以测量从软铁到高强度钢的硬度,还可以测量各种铝合金、铜合金、钛合金、带有涂层的材料和其他非金属材料的硬度。
其测试范围为1.5-100HRA ,20-70HRB,70-100HRC。
维氏硬度计维氏硬度计也称凯氏硬度计,在测量高品质的硬质合金和薄片等脆性材料的硬度时,比较常用。
这是一项非常有效的测试技术。
硬度计通过使用圆锥形的刀尖来组织制造线刻度。
其测试精度可达到0.1HV5/30。
在测量深度比表面宽度大的薄片时,维氏硬度计非常有效。
总结综合考虑测试范围和测试精度,选择适合的硬度计至关重要,可以提高测试结果的准确性和减少测试成本。
除了上述介绍的硬度计外,还有一些其它的硬度计,如Bevel硬度计、微动硬度计、菲氏金刚石硬度计等,需要根据实际需要进行选择。
■ 硬度计的分类以及硬度计的使用要求(1)洛氏硬度计是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。
以0.002毫米作为一个硬度单位。
当HB>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量。
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,分三种不同的标度来表示: 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)。
(2)布氏硬度计布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。
洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。
布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。
布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。
一般为:以一定的载荷将一定大小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)。
测试载荷与测试钢球的直径需根据材料的实际性能再确定。
(3)维氏硬度计维氏硬度试验方法是英国史密斯(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)于1925年提出的。
英国的维克斯—阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司试制了第一台以此方法进行试验的硬度计。
和布氏、洛氏硬度试验相比,维氏硬度试验测量范围较宽,从较软材料到超硬材料,几乎涵盖各种材料。
维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同,也是根据压痕单位面积上的载荷来计算硬度值。
对铸锻件检测中材质、硬度检测的认识锻件硬度是一个很有意义的工程量,属材料力学范畴。
硬度检测在工厂的主要应用意义是保证机械零件的耐磨性或具有一定的机械强度。
硬度作为一个量本典没有多少直接意义。
硬度与强度有相对准确的正比对应关系,且比强度试验、硬度试验成本低、效率高、破坏性小。
锻件硬度试验方法很多,大体上可分为压人法、刻划法和弹性冋跳法三大类。
热处理质珐检验主要采用压入法进行硬度试验,有时也使用弹性冋跳法进行硬度试验。
弹性回跳法硬度试验仪器叫做肖氏硬度计和里氏硬度计,测得的硬度值分别称为肖氏硬度和里氏硬度,用HS和HL表示。
肖氏硬度计试验的原理是将规定形状的金刚石冲头从固定的高度h落在试样表面上,冲头被弹起一定高度h。
锻件越硬,回跳高度h数值越大,因而规定用h与ho 的比值,再乘以规定的系数K作为肖氏硬度值,即HS-K(h/ho)GB4341—84规定,表达肖氏硬度值时,先写出数值,数值后面标以HS,最后再加上代表所用硬度计类型的符号。
例如25HSC,表示肖氏硬度值为25, C代表目测型硬度计;又如,51HSD表示用指示型硬度计测出的肖氏硬度值为51。
肖氏硬度计质貴很轻,标准规定为4kg,可直接放在锻件上进行试验,多用于大型锻件。
锻件表面为曲面时,曲率半径不应小于32mm。
压入法测出的硬度值主要反映锻件表面抵抗另一物体压人引起塑性变形的能力。
锻件钢铁材料用压人法测出的硬度值与其强度有近似换算关系,这就是压入法使用最多的主要原因。
压入法硬度试验仪器的主要组成部分是试样台、压头、加载装置和硬度值或压痕尺寸显示装置。
根据压头的类型和硬度值计算方法的不同,压入法硬度试验仪器有布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、显微镜度计和努氏硬度计,用它们测出的硬度值分别称为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度及努氏硬度。
布氏硬度计所用压头尺寸较大,用来测量硬度较低的锻件的硬度,以及由硬度相差较大的一些相构成的多相金属的硬度。
硬度计适用于测定微小、薄形、表面渗镀层试件的维硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬材料的努普硬度。
是科研机构、企业及质检部门进行研究和检测的理想的硬度测试仪器。
硬度检测可采用维氏硬度计,也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。
试验力(标尺)的选择与有效硬化层深度和工件表面硬度有关。
这里涉及到三种硬度计。
维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段,它可选用0.5~100kg的试验力,测试薄至0.05mm厚的表面硬化层,它的精度是最高的,可分辨出工件表面硬度的微小差别。
另外,有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测,所以,对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位,配备一台维氏硬度计是有必要的。
各种机械伤痕,诸如磨伤,划伤、压伤、碰伤等,都会造成轴承安装不良,引起偏载和应力集中,造成旋转精度和使用寿命的下降。
零件的硬度检测要在指定区域内进行。
硬度检测仪器可采用洛氏硬度计,测试HRC硬度值,如热处理硬化层较浅,可采用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度值。
表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。
材料硬度与硬度计的选择洛材料硬度与洛氏硬度计的选择:洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。
这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。
最常用标尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC标尺用于测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。
这是金属加工行业应用最多的硬度试验方法。
HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。
HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。
HRA 标尺尽管也可用于大多数黑色金属,但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和薄硬钢带材料。
表面洛氏硬度试验采用三种试验力,两种压头,它们有6种组合,对应于表面洛氏硬度的6个标尺。
表面洛氏硬度试验是对洛氏硬度试验的一种补充,在采用洛氏硬度试验时,当遇到材料较薄,试样较小,表面硬化层较浅或测试表面镀覆层时,就应改用表面洛氏硬度试验。
锻造件的硬度要求和硬度计的选用锻造业是现代工业生产的支柱产业,许多复杂、力学性能要求较高的零件都优先选用锻造制坯的方式来生产。
与铸造件相比,锻造件组织细密,碳化物分布和流线分布合理,在硬度、塑性、韧性等方面都得到了廉顾,只有最为优越的综合力学性能。
此外,零件经过锻造加工还可以节约金属材料,减小切销加工量,提高生产率。
锻造工件,一般作为机械零件的毛坯,为了消除锻造应力,便于随后的切削加工,锻造后要进行适当的热处理,机械加工后还要进行最终热处理。
力学性能是锻造件最重要的性能指标。
几乎所有的锻造件都要求进行拉伸试验,大部分锻造件都要求进行布氏硬度试验。
经过机械加工和最终热处理后的工件要进行洛氏硬度试验,如果工件尺寸过大,无法进行洛氏硬度试验,可采用肖氏或里氏硬度试验代替。
作者收集整理了美国标准ASTM中关于锻造件硬度要求的部分规定。
本文主要有两部分内容,第一部分,列举出美国标准ASTM中典型锻造产品关于硬度要求方面的规定,第二部分,介绍在锻造产品上硬度计的选用方法。
美国ASTM标准中关于锻造件硬度的规定1、用作压力容器构件的碳素钢锻造件(ASTM A266/A266M-90)适用于供锅炉、压力容器及有关设备用的4个牌号碳素钢锻造件。
需方可在锻造件上任何位置检验其布氏硬度,硬度值应在下列范围内:级别布氏硬度允许范围(HB)1 121-1702和4 137-1973 159-2072. 冷轧和热轧用合金锻钢轧辊(ASTM A427-87)适用于黑色或有色金属扁平轧材的冷轧和热轧用均质淬硬合金锻钢轧辊。
硬度要求.生产厂应按供需双方一致同意的硬度范围提供轧辊。
硬度试验应检查每个轧辊的硬度,硬度值应在合同规定的范围内。
可使用肖氏硬度计,洛氏硬度计或维氏硬度计测试。
硬度试验步骤、试验数量及部位可由供需双方商定。
为确保轧辊纵横方向均匀性,对于每个轧辊应进行足够数量的硬度试验。
生产厂应提供一份硬度试验报告,钢号、轧辊、型号和硬度计的型号应写入报告。
3、一般工业用碳素钢和合金钢锻造件(ASTM A668-90)适用于非处理的和热处理的一般工业用碳素钢和合金钢锻造件。
抗拉试验:锻造件应符合下表所示的抗拉性能。
硬度试验:应在最终热处理后(A类锻造件除外)和粗加工后进行布氏硬度试验;重量等于或小于7000磅(3180公斤)的每个锻造件均应进行布氏硬度试验。
每个锻造件上硬度读数的平均值均应在下表规定的范围内。
任何重量超过250磅(113公斤)锻造件的硬度允许偏差,A类到E类不得超过30HB,F类到J类,不得超过40HB,K类到N类不得超过50HB。
应在重量超过250磅(113公斤)的盘状件、环状件和空心锻造件的每个平面上进行两次硬度试验。
这两次试验的部位应在半径的中部并应相距成180度。
例如:在一面上3:00和9:00时钟位置,相反一面则在6:00和12:00的时钟位置。
重量超过250磅(113公斤)的实心锻造件,应在锻造件的周边上至少进行4次硬度试验,每端2次,相距180度。
对于重量等于或小于250磅(113公斤)的锻造件,应在能代表一炉钢或代表每一热处理炉批中所含的几炉钢的已断裂试样上进行布氏硬度试验,试验结果应在下表规定的硬度范围内。
如果需方有要求时,锻造件可仅根据硬度试验供货。
机械性能要求1.不锈钢及耐热钢锻造件(ASTM A473-91a)适用于一般用途及低温或高温下使用的奥氏体、奥氏体—铁素体、铁素体和马氏体不锈钢和耐热钢锻造件。
机械性能要求材料应符合下表中规定的室温机械强度要求。
对于铁素体及马氏体钢,需方可规定用符合下表的硬度要求取代拉伸试验。
马氏体牌号锻造件应能在热处理后达到下表规定的硬度要求。
机械性能要求热处理及硬度要求5、减速机大小齿轮用碳素钢和合金钢锻造件(ASTM A291-90)适用于大小齿轮用经正火和回火的碳钢锻造件及经淬火和回火的合金钢锻造件。
布氏硬度要求锻造件的硬度应符合下表规定的要求,布氏硬度试验应在机械加工到需方订货的尺寸以及消除应力之后,在锻造件上准备好的部位上进行。
硬度试验的数量和位置。
对于直径大于和等于8英寸(203毫米)的每个锻造件,应在切出齿的部位外表面上做4个布氏硬度试验,即在相隔180o角的每条螺旋线上各做两个试验。
机械性能要求6、用作管道构件的碳素钢锻造件(ASTM A105/A105M-87a适用于室温和高温作业的压力系统所用碳素钢锻造管道构件,包括法兰、管配件、阀门及类似部件。
按本标准制造的锻造件之最大重量限定为10000磅(4540公斤)。
拉伸试验如果锻造件太小,可以仅根据硬度试验进行验收,每批锻造件应任意采取百分之一或十个锻造件(取较小值),按照ASTM A370标准中的布氏硬度试验方法制备试样,并进行试验,压痕的位置应由生产厂选定,但应选择足以代表整个锻造件的位置。
一个锻造件应有一个压痕,但也可以另外压出若干个附加压痕,以确定有代表性的硬度值。
所有锻造件的硬度应在HB137-187之间。
硬度试验每一连续式或批式工件,应最少用2个锻造件做硬度试验,以保证锻造件硬度在下表规定的范围内。
试验应按照ASTM A370标准进行,需方可在锻造件的任何位置上测量硬度,以验证是否符合规定,但是这种试验不得影响锻造件的使用。
需方可以在交货的任何一个或全部锻造件上,在锻造件的任何位置上,检验其硬度,并且硬度值应在HB137-187之间。
不在规定硬度范围之内的任何锻造件都应拒收。
机械性能要求7、高温作业管道锻造或轧制合金钢管法兰及锻制的管配件、阀门和部件(ASTM A182/A182M-91)适用于压力系统用低合金钢和不锈钢锻制的管道配件,包括法兰、阀门及类似部件。
硬度试验按规定用批式或连续式热处理炉处理过的锻造件,每批应最少取两个试样,按照ASTM A370标准进行硬度试验,以保证锻造件的硬度在下表规定的每个牌号的硬度范围内。
需方可以在锻造件任何部位测试,以证实是否符合要求,但是这种试验不得导致锻造件不能使用。
当符合一定的规定可以减少拉伸试验次数时,应在规定锻造件上或试样上进行附加的硬度试验,在整个一批锻造件中分散进行。
用批式热处理炉处理的锻造件,每批至少检验8个试样,连续式炉热处理的锻造件,每小时至少检验一个试样,如批式炉的一批锻造件不足8个,则每个锻造件都应试验,如果任何一个试验超出了规定的硬度范围,整批锻造件应重新进行热处理,并执行铁素体和马氏体牌号钢(每炉钢应以每个热处理装炉批进行一个拉伸试验)的规定。
当需方提出要求时,每个锻造件均应进行硬度试验,硬度值应符合下表规定。
8、渗碳用合金钢锻造件(ASTM A837-90)适用于渗碳用途的合金钢锻造件。
硬度要求锻造件的最大硬度值为229HB。
硬度试验应在按照需方订货要求进行的机加工后,在锻造件预备表上进行。
对于非齿轮用途的锻造件,其硬度试验的数量和部位可由供需双方商定。
对于直径大于或等于8英寸(205毫米)的齿轮用锻造件,应在切齿部位的外表面上做四个布氏硬度试验,即在相隔180o角的每条螺旋线上各做两个试验,而且在这两条螺旋线上做的试验应相隔90o角。
对于直径小于8英寸的锻造件,应做两个布氏硬度试验,即在相隔180o角的每条螺旋线上各做一个试验。
对于中空圆柱形锻造件,在相隔180o角的每一端都做一个硬度试验。
硬度试验应在齿部直径的1/4面宽度进行。
二、锻造件硬度的检验方法为了消除加工应力,调整组织,细化晶粒,为随后进行的切削加工准备良好的条件,锻造件加工之后都要进行适当的热处理,热处理方法包括退火,正火,正火及回火,淬火及回火等。
为了保证热处理效果,工件的硬度值大多被规定在某一个硬度范围之内,少数被规定在某一个硬度值以下。
硬度试验方法多数规定采用布氏硬度计,少数采用洛氏硬度计,个别大型工件可采用肖氏硬度计或里氏硬度计。
众所周知,锻造件的硬度检验主要采用布氏硬度计,标准中或用户的图纸上要求的也几乎都是布氏硬度值,多种类型的锻造件都要求进行逐件检测,每个工件还要求检测多个点。
对于小型锻造件,可以直接在台式的布氏硬度计上检测。
大中型锻造件,无法搬到台式机上测试,其硬度测试方法有两类,其一是采用便携式布氏硬度计,其二是采用其他便携式硬度计,测量后再换算成布氏硬度值。
锻造件一般只是机械零件的毛坯,锻造件生产出来之后还要送到机械加工厂进行切削加工,切削加工之后要进行最终热处理。
最终热处理的方式包括正火,淬火-回火,渗碳,渗氮,局部高频淬火等。
最终热处理后的工件有些可以作为机械零件直接使用,有些还要进行磨削等最终加工,然后作为机械零件使用。
以锻造件毛坯为原料加工成的机械零件,与以其他方法(例如挤压,轧制,铸造等)得到原料加工成的机械零件相比,具有最好的终合力学性能。
这些工件要有良好的韧性,又要达到规定的硬度,具有工件在使用条件下必须具备的强度,耐磨性,表面硬度或局部硬度等性能。
因此,最终热处理后的工件还要进行精确硬度检测,使用的硬度计应该是洛氏硬度计。
工件较小时可用台式洛氏硬度计,工件较大,较重或较长时应采用便携式洛氏硬度计。
当没有便携式洛氏硬度计或对硬度检测精度要求不高时,可使用肖氏硬度计、里氏硬度计或锤击式布氏硬度计。
目前国内外比较成熟的便携式布氏硬度计主要有以下几种:1、液压式便携布氏硬度计这种仪器采用液压原理,依靠手动加压的方式产生3000kg试验力。
仪器有一个释压阀,每当压力达到3000kg时,释压阀开放,压力就会落下来,仪器说明中规定,要加压三次,让压力表指针三次冲击3000kg数值,以此来代替布氏硬度试验方法中关于3000kg力,加压15秒钟的规定。
美国标准ASTM E110规定了这种试验方法。
上述三次加压的办法所产生的效果与标准中规定的3000kg力,加压15秒钟所产生的效果是不可能完全相同的,并且加力的速度不同,效果也会有所不同。
因此这种仪器的精度要低于台式机。
尽管如此,这种仪器还是得到了相当广泛的应用,其测试精度对锻造件来说已经能够满足要求。
这种仪器目前国内还没有生产,国外典型仪器是美国公司生产的KING型,英国富臻公司生产的134型和美国沃伯特公司生产的WHB120型。
2、剪销式便携布氏硬度计这种仪器通过一个手柄,驱动一个精密丝杠系统施加试验力,利用一个剪力销精确控制试验力的大小,仪器采用1580kg的试验力,当试验力达到1580kg时剪力销折断,试验力卸除。
这种仪器当试验力达到1580kg时剪力销折断,试验力会瞬间消失,不可能维持标准规定的15秒钟的时间。
为了补偿这一差异,仪器生产厂根据布氏硬度试验原理中的公式经过大量对比试验,建立了数学模型,自制了布氏硬度表,根据试验后的压痕直径通过查表就可得到相应的布氏硬度值。
仪器压头直径Φ7.26mm,试验条件F/D2=30,等效于3000kg力和10mm球的试验条件。