冲压件硬度的检测方法

冲压件是金属加工、机械制造领域最常用的零件。冲压件加工是利用模具使金属板带发生分离或成形的加工方法。其应用范围十分广阔。

冲压件加工包括冲裁、弯曲、拉深、成形、精整等工序。冲压件加工的材料主要是热轧或冷轧（以冷轧为主）的金属板带材料，例如碳钢板、合金钢板、弹簧钢板、镀锌板、镀锡板、不锈钢板、铜及铜合金板、铝及铝合金板等。

金属材料的硬度检测在冲压件加工过程中具有十分重要的意义。冲压行业的硬度检测可分为如下三部分：

原材料的进厂检测。

模具的硬度检测。

冲压件中间产品和冲压件成品的硬度检测。

现分别介绍如下：

金属板材的硬度检测

冲压件材料的硬度检测，其主要目的就是确定购入的金属板材退火程度是否适于随后将要进行的冲压件加工，不同种类的冲压件加工工艺，需要不同硬度级别的板材。

热轧钢板通常较厚，钢材标准中一般规定用布氏硬度计来检测硬度。洛氏硬度计检测热轧钢板也是可行的，可以采用HRB标尺。便携式洛氏硬度计用于测试热轧钢板，可以在不取样的条件下进行测试，操作很简便。

各种用于冲压件加工的冷轧钢板主要采用洛氏硬度计来检测硬度，通常用HRB标尺，较硬的用HRC标尺。薄板材料可以用维氏硬度计，也可以用表面洛氏硬度计HRN或HRT标尺。

用于冲压件加工的黄铜板的硬度可以用洛氏硬度计的HRB标尺进行检测。较软的黄铜板和紫铜板采用HRF标尺。较薄的板材采用HRT标尺。

用于冲压件加工的铝合金板可用韦氏硬度计检测，材料厚度大于13 mm时可改用巴氏硬度计，纯铝板或低硬度铝合金板应采用巴氏硬度计。

用于冲压件加工的各种金属的极薄板材都可以采用表面洛氏硬度计的HR30T 标尺并配合金刚石点砧座，用这种方式测试HR30Tm硬度值。测试的薄板厚度可小于0.05mm。这种试验方法在国家标准GB/T 230.1-2004的附录A中被规定。也可以采用表面洛氏硬度的HR15T和HR45T标尺，测试后换算成HR30Tm硬度值。

PHR系列便携式洛氏/表面洛氏硬度计可以在材料仓库或销售现场使用，对入厂的板材进行检验可以不必取样。它还可以将原材料的检验前移到采购阶段。可以携带仪器到钢材厂或钢材市场去选购材料，确认板材硬度符合要求后再采购。

冲压件模具的硬度检测

冲压件模具的主要材料是模具钢（包括工具钢和高速钢），有时还要用到硬质合金。

冲压件模具通常要求具有很高的硬度和耐磨性，热处理是必不可少的。

模具钢的硬度检测主要采用洛氏硬度计，测试HRC硬度值。当模具较大，不便移动时可采用里氏硬度计。硬质合金的硬度检测采用洛氏硬度HRA标尺。

为了得到高的表面硬度和耐磨性，许多冲压件模具和冲压件模具配件都要进行表面热处理，例如表面渗氮。对于这样的模具人们非常关心它的表面硬度和硬化层深度。对于体积不太大，移动方便的冲压件模具，可直接在表面洛氏硬度计上测试其表面硬度HRN值。体积较大，不易移动的只好采用切割试样的办法，取样后在表面洛氏硬度计上测试HRN值。也可以用维氏硬度计测试HV值。还有一种办法是用相同材料制成小块试片，在相同条件下进行热处理，然后测出试片的硬度值，以此来估计冲压件模具的硬度。

PHR系列便携式表面洛氏硬度计可以用于一部分小型冲压件模具表面硬度的测试。遗憾的是这种仪器的最大开口只有50mm，许多大一些的冲压件模具无法测试。开口为100mm和200mm的表面洛氏硬度计正在研制中，届时很大一部分冲压件模具都可以在现场测试了。

表面热处理冲压件模具的硬化层深度可以用维氏或努氏硬度计检测。检测方法可参考网站上笔者的其他文章。

在测试经过表面热处理的冲压件模具钢硬度时，有一种错误的做法值得纠正。这就是在这种场合不适当地使用里氏硬度计。里氏硬度计的优点是轻便，带有电脑，使用简单，换算成各种硬度值都很方便。但是它的问题是只能测试厚重的工件，测试具有单一材质的工件。对于具有表面硬化层的工件无法测试出准确的硬度值，因为这种工件已经不是单一材质了。这是由里氏硬度计的原理决定的。布、洛、维三种常用硬度计都是采用静态测试原理，都是将一个硬质压头缓慢地压入试样表面，然后测试压痕深度或尺寸，确定硬度值的大小。而里氏硬度计采用的是动态测试原理。它是将一个规定质量的球体以规定速度冲击试样表面，测试它初速度与反弹后速度之差，以此来确定试样的硬度值。里氏硬度计是靠测试材料的反弹力确定硬度的。它施加给试样的动能要沿作用力方向传递到很深的部位（至少要深达几厘米）。要理解这一点，只要看一下里氏硬度计的标准硬度块有多厚就清楚了。假如，有两个同样尺寸，同样硬度的工件，表面又用相同的工艺进行了氮化处理，氮化层硬度相同，只是厚度一个为0.5mm，另一个为1.0mm。这时如果用里氏硬度计测试工件的硬度，显然会得出不同的结果。很明显它测出来的硬度值既不是氮化层的硬度，也不是基材的硬度，而是二者共同作用的结果，因表面层的厚度不同，必然会得出不同的结果。结论是里氏硬度计不能用于具有表面硬化层的工件。

3、冲压件中间产品和冲压件制成品的硬度检测。

冲压件中间产品和冲压件制成品的硬度检测都可以采用洛氏硬度计。有些冲压零件比较小，还具有较复杂的形状，可以作为平面的只有一点点，这样的冲压件无法在普通台式硬度计上检测。便携式洛氏/表面洛氏硬度计可以配上一个测试小零件专用的点式砧座，它的支承面很小，许多形状复杂的小冲压件都可以用这种仪器检测。该仪器如果配上一个由铸铁制成的支承座，还可以放到桌面上当台式机使用，可以对成批的小冲压件做逐件检测。

对于各种金属的薄板冲压件，可以用生产的便携式表面洛氏硬度计检测。对于极薄的冲压件，可以用便携式表面洛氏硬度计配合金刚石点砧座测试其

HR30Tm硬度。对于冲压成细筒状的冲压件，可以用便携式管材洛氏硬度计检测，冲压件内孔直径可以小到4.8mm。

总之，硬度检测对于金属冲压件加工行业来说十分重要，绝大部分情况下都可以采用洛氏硬度计进行测试。便携式洛氏/表面洛氏硬度计由于便于携带、精度高、价格低、测试简便。在冲压件加工行业有着广泛的应用前景。这种仪器值

得关注和采用。

作者：张凤林

金属材料硬度测试实验

实验报告课程名称：材料性能研究技术成绩：实验名称：金属材料硬度测试实验批阅人：实验时间：实验地点：x5406 报告完成时间：2 姓名：学号：班级：同组实验者：指导教师：一、实验目的 1.了解不同类型硬度测试的基本原理。 2.了解不同类型硬度测试设备的特点及应用范围。 3.掌握各类硬度计的操作方法。二、实验原理金属的硬度可以认为是金属材料表面在压应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测试能够给出金属材料软硬度的定量概念，即：硬度示值是表示材料软硬程度的数量指标。由于在金属表面以下不同深度处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量应变抗力、应变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。硬度的大小对于机械零件或工具的使用寿命具有重要的影响。硬度测试方法有很多，大体可以分为弹性回跳法（如肖氏硬度）、压入法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）和划痕法（如莫氏硬度）等三类。硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能，其物理意义随着试验方法的不同而表示不同的意义。其中弹性回跳法主要表征金属弹性变形功的能力；压入法主要表征金属塑性变形抗力及应变硬化能力；而划痕法主要表征金属切断能力。下面介绍三种最常用的硬度测试方法： 1、布氏硬度（1）布氏硬度试验原理用一定直径D（mm）的硬质合金球作为压头，用一定的试验力F（N），将其压入试样表面，经过规定的保持时间t（s）之后卸载试验力，观察试样表面，会发现有残留压痕（如图1）。测残留压痕的平均直径d（mm），然后求出压痕球形面积A（mm2）。布氏硬度值（HBW）就是试验力F除以压痕表面积A所得的商，F以N作为单位时，其计算公式为注：布氏硬度值不标出单位布氏硬度试验用的压头球直径有10mm、5mm、2.5mm和1mm四种，主要根据试验厚度选择，选择要求是使压痕深度h小于试样厚度的1/8 。当试样厚度足够时，应尽量选用10mm 的压头球。（2）布氏硬度的特点布氏硬度试验时一般采用直径较大的压头球，所以它所得的压痕面积会比较大。压痕面积大的一个优点就是它的硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能，而不会受到个别的组成相和微小相的影响，所以说，布氏硬度试验主要用于测定灰口铸铁，轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度；压痕较大的另外一个优点就是实验的数据稳定，重复性强。但是压痕面积较大的缺点就是不能再成品上进行试验，布氏硬度的另外一个缺点就是对于不同的材料需要更换不同直径的压头球并且需要改变试验力，压痕直径的测量也会比较麻烦，所以一般不用于自动检测。（3）布氏硬度的表示方法

热处理件硬度检测方法

热处理件硬度检测基本规范 1、待测试件的选取及要求待测试件应按零件技术要求的规定在热处理后选取。热处理后有硬度值要求的零件可全部为待测试件，亦可按规定抽样选取一定数量的零件为待测试件，有时亦可采用与零件材料和状态相同的随炉试样代替待测试件。批量零件抽样测量硬度时，抽样率和抽样方式保证被选零件具有代表性。对于稳定生产的大批量零件一般按GB/2828-2003规定进行抽样检验。抽样方式：周期炉分上中下平均抽取，连续炉根据出炉数量平均分配抽取，结果判定：有2件不合格，即为不合格，有1件不合格，则加倍抽取，若全合格，则本批合格，如还有不合格件，即为不合格。为确保测试结果准确，待测试件表面不应存在影响测试结果的污物。待测试件应有足够的质量和刚度及所选用的测试方法所要求的厚度，保证测试过程中不产生震动和发生位移，以确保硬度测试结果的准确。 2、硬度测试测试面的质量要求 2.1.1在制备测试面的过程中，应避免过热或冷作硬化等因素对表面硬度值的影响。 2.1.2待测试面不应有氧化、脱碳及影响测试结果的污物。 2.1.3待测试面的粗糙度应符合相关硬度测试方法的规定。 2.1.4待测试面应尽量选择平面，非平面测试面应亦应尽符合不同硬度测试

方法的相关要求。试验方法的选择 2.2.1应按零件技术要求的不同硬度值选用相应的金属硬度测试方法。 2.2.2生产现场钢铁零件热处理后的硬度可选用锉刀、里氏硬度计、超声硬度计、锤击式布式硬度计和携带式布式硬度计等进行测量。 2.2.3非平面硬度测量，应根据不同情况选用不同的硬度计或测试装置。 2.2.4如试件的硬度范围、厚度、大小等允许，则应选择较大的检测力检测，这有利于减小检测结果的相对误差。 2.2.5根据试件的厚薄及热处理工艺，如较薄的试件或有覆盖层试件，或经强化处理后强化层深度不同的试样测定硬度时，必须根据试样厚薄、覆盖层或者强化层深、材料硬度选择相适应的检测方法和检测力大小。一般情况下，对薄的和有覆盖层的、强化层的试件，多选用小负荷维氏或表面洛氏、努普氏等检测方法。测试部位和测试点数 2.3.1测试部位 2.3.1.1测试部位磨去层深度不应超过工艺要求所规定的机械加工余量。 2.3.1.2选择测试部位应保证硬度压痕或锉痕不影响钢铁零件的最终质量（具体参考附图）。 2.3.1.3下列部位一般不应作为钢铁零件表面或基体硬度的测试部位 a)局部淬火件的淬火区与非淬火区的交界处； b)局部化学热处理件的渗层与非渗层交界处； c)对允许存在的软点与软带的边缘处； 2.3.1.4采用洛氏硬度计检测时，对于用金刚石圆锥压头，试样的最小厚度

水中钙镁离子含量及总硬度的测定

水中钙镁离子含量及总硬度的测定目的 1、了解水的硬度的测定意义和水硬度常用表示方法。 2、掌握EDTA法测定水中Ca2+、Mg2+含量的原理和方法。原理工业中将含有较多钙、镁盐类的水称为硬水，水的硬度是将水中Ca2+、Mg2+的总量折合成CaO或CaCO3来计算。每升水中含1mgCaO定为1度，每升水含10mgCaO称为一个德国度（°）。水的硬度用德国度（°）作为标准来划分时，一般把小于4°的水称为很软水，4°～8°的水称为软水，8°～16°的水称为中硬水，16°～32°的水称为硬水，大于32°的水称为很硬水。用EDTA进行水的总硬度及Ca2+、Mg2+含量的测定时可先测定Ca2+、Mg2+的总量，再测定Ca2+量，由总量与Ca2+量的差求得Mg2+的含量，并由Ca2+、Mg2+总量求总硬度。 Ca2+、Mg2+总量的测定：用NH3-NH4Cl缓冲溶液调节溶液的PH=10，在此条件下，Ca2+、Mg2+均可被EDTA准确滴定。加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定。在滴定的过程中，将有四种配合物生成即CaY、MgY、MgIn、CaIn，它们的稳定性次序为：CaY﹥MgY﹥MgIn﹥CaIn（略去电荷）由此可见，当加入铬黑T后，它首先与Mg2+结合，生成红色的配合物MgIn，当滴入EDTA时，首先与之结合的是Ca2+，其次是游离态的Mg2+，最后，EDTA 夺取与铬黑T结合的Mg2+，使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。设消耗EDTA的体积为V1。 Ca2+含量的测定：用氢氧化钠溶液调节待测水样的PH=12，将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，使其不干扰Ca2+的测定。滴加少量的钙指示剂，溶液中的部分Ca2+立即与之反应生成红色配合物，使溶液呈红色。当滴定开始后，随着EDTA的不断加入，溶液中的Ca2+逐渐被滴定，接近计量点时，游离的Ca2+被滴定完后，EDTA 则夺取与指示剂结合的Ca2+使指示剂游离出来，溶液的颜色由红色变为蓝色，到达指示终点。设滴定中消耗EDTA的体积为V2。仪器及药品仪器：50ml酸式滴定管，50ml移液管，250ml锥形瓶，10ml量桶。药品：10%NaOH溶液,PH=10的缓冲溶液，铬黑T指示剂（将1g铬黑T指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用），EDTA标准溶液，钙指示剂（1g 钙指示剂与100g分析纯NaCl混合、磨细，装瓶备用）。内容及步骤用移液管吸取水样50.00ml于250ml三角瓶中，加5ml PH=10的缓冲溶液，再加少许（约0.1g）铬黑T混合指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。记录EDTA用量V1（ml）。重复1～2次。另取50.00ml水样于250ml锥形瓶中，加入5ml10%NaOH溶液摇匀，加入少许（约0.1g）钙指示剂，用EDTA标准溶液滴定至酒红色变为纯蓝色。记录EDTA 用量V2（ml）。重复1～2次。按下式计算： (EDTA)×V2×M(Ca)×1000 C ρCa(mg/L)= -------------------------- 50.00

金属硬度检测方法

金属硬度检测方法作者：张凤林硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性，或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。对于被检测材料而言，硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异，因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。金属硬度检测主要有两类试验方法。一类是静态试验方法，这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的，它们是金属硬度检测的主要试验方法。这里的洛氏硬度试验又是应用最多的，它被广泛用于产品的检验，据统计，目前应用中的硬度计70%是洛氏硬度计。另一类试验方法是动态试验法，这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。这里包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要用于大型的，不可移动工件的硬度检测。各种金属硬度计就是根据上述试验方法设计的。下面分别介绍基于各种试验方法的硬度计的原理、特点与应用。 1.布氏硬度计（GB/T231.1—2002） 1.1布氏硬度计原理对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，测量试样表面的压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。 HB =F / S ……………… (1-1) =F / πDh ……………… (1-2) 式中： F ——试验力，N； S ——压痕表面积，mm； D ——球压头直径，mm； h ——压痕深度， mm； d ——压痕直径，mm。 1、2布氏硬度计的特点：布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10 mm直径球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。

总硬度的测定法

一、总硬度的测定——EDTA法本方法适用于循环冷却水和天然水中总硬度的测定。 1．0 原理在PH=10时，乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA）和水中的钙镁离子生成稳定络合物，指示剂铬黑T也能与钙镁离子生成葡萄酒红色络合物，其稳定性不如EDTA与钙镁离子所生成的红色铬合物，当用EDTA滴定接近终点时，EDTA自铬黑T的葡萄酒红色络合物夺取钙镁离子而使铬黑T指示剂游离，溶液由酒红色变为兰色，即为终点。其反应如下： Mg2++Hlnd2-→Mglnd-+H+ Mglnd-+H2Y2→MgY2+ H++ Hlnd2- Ca2++ Hlnd2-→Calnd-+H+ Calnd-+ H2Y2→CaY2+ H++ Hlnd2- 式中：Hlnd2-—铬黑T指示剂（蓝色）； Mglnd-—镁与铬黑T的络合物（酒红色）； H2Y2—乙二胺四乙酸离子（无色）。 2．0 试剂 2．1 6mol/L盐酸溶液。 2．2 10%氨水：量取440mL氯水，稀释至1000mL。 2．3 1+1三乙醇胺溶液 2．4 铬黑T指示剂称取0.5g铬黑T和4.5g盐酸羟胺，溶于100mL95%乙醇中，储于棕色瓶中。 2．5 PH=10氨—氯化铵缓冲溶液。称取54g氯化铵，溶于200mL水中，加350mL氯水，用水稀释1000mL。 2．6 0.01mol/L EDTA标准溶液. 3．0 仪器 3．1 滴定管：25mL酸式。 4．0 分析步骤 4．1 吸取水样50mL，移入250mL锥形瓶中，加入5mL氨—氯化铵缓冲溶液，2—4滴铬黑T指示剂，用0.01mol/L EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。5．0分析结果的计算水样中总硬度含量X（毫克/升，以CaCO3计），按下式计算： X= V×M×100.08 ×1000 V w 式中：V—滴定时EDTA标准溶液消耗体积，毫升； M—EDTA标准溶液浓度，摩尔/升； V w—水样体积，毫升； 100.08—碳酸钙摩尔质量，克/摩尔。 6．0 注释 6．1 若水样中有铁、铝干扰测定时，加1+1三乙醇胺1~3mL加以掩蔽。 6．2 若水样中有少量的锌离子时，取样后可加β—氨基乙硫醇0.5mL加以掩蔽，若锌含量高，可另测锌含量，而后从总硬度中减去。 6．3 若测定中有返色现象，可将水样经中速滤纸干过滤，除去悬浮的碳酸钙。 7．0 允许差水中总硬度在300mg/L（以CaCO3计）时，平行测定两结果差不大于3.5mg/L。 8．0 结果表示

如何检测金属硬度的方法

如何检测金属硬度的方法硬度是固体材料表而抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，它是衡量材料软硬程度的一个指标，抵抗能力越高，硬度值就越高。硬度与材料的化学成分、组织状态、加工处理、工作环境和其机械性能等有关。硬度值随硬度试验方法的小同，其物理意义也小同。硬度试验根据其测试方法的小同可分为静压法(如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等)、划痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及显微硬度、iy温硬度等多种方法。一般试验钢铁硬度最普通方法是锉试法:即用锉刀在工件边缘上锉，由其表而)听呈现的擦痕深浅以判定其硬度的iy低，但这种方法检测小准确，故小太科学。而用硬度试验机来检验硬度值比较准确，是现代试验硬度所常用的方法。目前常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法。布氏硬度(HB) 布氏硬度值是用载荷除以压痕(球形表而积)所得的商以HB [N (kgf/mm2]表示。(摇摆硬度计https://www.360docs.net/doc/a015718777.html, )它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而，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表而压痕直径。一般为:以3000kg的载荷将直径为lOmm的淬硬钢球压入材料表而，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕而积之比值即为布氏硬度值(HB )，单位为kgf/mm2(N/mm2)。布氏硬度(HB)和抗拉强度有一定的近似关系，一般用于较软材料的硬度检测。生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件，以及铸铁、有色金属、合金结构钢等毛胚或半成品的硬度，但由于布氏硬度压痕较大，属于有损检测，故小适合测成品和薄片。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。布氏硬度检测最大限值为HB650,一般当HB>450或者试样过小时，小能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。洛氏硬度(HRC) 洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。它是用一个顶角120“的金刚石圆锥体或直径为1.58mm ,3.18mm的淬硬钢球，在一定载荷卜压入被测材料表而，以0.002毫米作为一个硬度单位，由压痕的深度求出材料的硬度。洛氏硬度值是一无名数，没有单位。根据试验标尺小同，分二种小同的标度用HRA,HRB,HRC来表示。 HRA:是采用60kg载荷用钻石锥压入器压入求得的硬度，用于硬度极iu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载荷用钻石锥压入器压入求得的硬度，用于硬度很iu的材料(如淬火钢等)。根据试验材料硬度的小同，二种小同标度的测量范围和应用范围也同。HRC适用范围HRC20 - 67(相当于HB225-650)，若硬度iu于此范围则用HRA检测若硬度低于此范围则用洛氏硬度HRB 检测。一般生产中HR(用得最一泛。洛氏硬度压痕较小，司一测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度，司一直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。洛氏硬度测量值有局部性，须测数点后求平均值，归于无损检测一类适用成品和薄片。维氏硬度(HV) 维氏硬度(H均是以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的表而，用材料压痕(f"1坑的表而积)除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)HV适用于显微镜分析，适合测量极薄试样。在一定条件下，HB与HRC可以查表4.换，其经验公式为HRC=1/10HB实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高塑性变形抗力越高因此，硬度试验是机械性能

水中总硬度的测定方法

水中总硬度的测定方法 1、范围适用于水中总硬度的测定 2、引用标准GB/T 8538—95 3、试剂 3.1 缓冲溶液（pH＝10）：将67.5g氯化铵溶解于300ml蒸馏水中，加氢氧化铵（ρ20＝0.90g/ml）570ml，用纯水稀释至1000ml。 3.2 铬黑T指示剂（0.5%）：称取0.5g铬黑T（C20H12N3NaO7S），溶于100ml三乙醇胺中。 3.3 c（EDTA）＝0.002mol/l 4、分析步骤吸取50ml水样（若硬度过大可少取水样，用纯水稀释至50ml，若水样硬度过低改用100ml），置于250ml锥形瓶中加入5ml缓冲溶液，5滴铬黑T指示剂，立即用c（EDTA）＝0.002mol/l 滴定至溶液呈纯蓝色为终点。记录消耗量，同时做空白。 5、计算 5.1 锅炉水和自来水（以CaO计） ρ(CaO)= (V1-V0)×c×56×1000 V 5.2 矿泉水（以CaCO3计） ρ(CaCO)= (V1-V0)×c×100.09×1000 V 式中：ρ(CaCO)、ρ(CaO)――水样的硬度，mg/l； V1――滴定中消耗EDTA溶液体积，ml：V0――空白消耗EDTA溶液体积，ml： c ――EDTA标准溶液的浓度，mol/l：V ――所取水样体积，ml。水中氯化物的测定方法 1. 适用范围适用于矿泉水、纯净水、自来水及炉水的测定。 2. 试剂 2.1 铬酸钾溶液（5％）：称取5克铬酸钾溶于100ml纯水中。 2.2 酚酞指示剂（1％）：称取1克酚酞溶于100ml 95％乙醇中。 2.3 硫酸溶液（0.1mol/L）：吸取6ml浓硫酸加入1000ml纯水中摇匀。

常用金属材料热处理硬度

常用金属材料热处理规范 ┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 880- 930 ┃空冷┃HB≤156 ┃┃２０┃Ac3 855 ┃渗碳┃ 920- 950 ┃┃┃┃┃Ar3 835 ┃渗碳淬火┃ 860- 880 ┃水或油冷┃HRC＞56 ┃┃┃Ar1 680 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃芯部HB150 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃正火┃ 850- 890 ┃空冷┃HB≤185 ┃┃３５┃Ac3 802 ┃退火┃ 840- 890 ┃炉冷┃┃┃┃Ar3 774 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 680 ┃淬火┃ 850- 890 ┃水冷┃HRC≥47 ┃┃┃┃回火┃ 500- 540 ┃空冷┃HB241-286 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 724 ┃退火┃ 820- 840 ┃炉冷┃HB≤207 ┃┃４５┃Ac3 780 ┃正火┃ 830- 870 ┃空冷┃HB≤229 ┃┃┃Ar3 751 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 682 ┃淬火┃ 820- 860 ┃水冷┃HRC50-60 ┃┃┃┃回火┃ 520- 560 ┃空冷┃HB228-286 ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 735 ┃正火┃ 900- 930 ┃空冷┃HB≤179 ┃┃┃Ac3 854 ┃高温回火┃ 659- 680 ┃空冷┃┃┃20Mn ┃Ar3 835 ┃┃┃┃┃┃┃Ar1 682 ┃┃┃┃┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃AC1 734 ┃退火┃ 830- 880 ┃炉冷┃┃┃35Mn ┃AC3 812 ┃正火┃ 850- 880 ┃空冷┃HB≤187 ┃┃┃Ar3 796 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 675 ┃淬火┃ 850- 880 ┃水或油冷┃HRC50-55 ┃┃┃┃回火┃ 400- 500 ┃空冷┃HB302-332 ┃┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛┏━━━┳━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━┓┃┃临界点┃热处理规范┃硬度┃┃钢号┃┣━━━━┳━━━━━━━┳━━━━┫┃┃┃（℃）┃工序名称┃加热温度（℃）┃冷却方式┃HB HRC ┃┣━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━━━━╋━━━━╋━━━━━┫┃┃Ac1 726 ┃退火┃ 820- 850 ┃炉冷┃HB≤217 ┃┃45Mn ┃Ac3 790 ┃正火┃ 830- 860 ┃空冷┃┃┃┃Ar3 768 ┃高温回火┃ 650- 680 ┃空冷┃┃┃┃Ar1 689 ┃淬火┃ 810- 840 ┃水或油冷┃HRC54-60 ┃┃┃┃回火┃根据需要回火┃水或空冷┃┃┗━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━━━━┻━━━━┻━━━━━┛

金属材料硬度的测定办法

金属材料硬度的测定方法 1．金属材料的力学性能金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下表现出来的特性，如强度、塑性、硬度、冲击韧度等。强度是指材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。以屈服强度σs和抗拉强度σb最为常用。塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力，常用延伸率(δ)和断面收缩率(ф)作为材料的塑性指标。冲击韧度是指材料抵抗冲击载荷的能力。金属材料韧性的好坏用冲击韧度值衡量。硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。工程上常用的有布氏硬度和洛氏硬度。图1?布氏硬度试验原理图 (1)布氏硬度布氏硬度试验是用一定的载荷P，将直径为D的淬火钢球，在一定压力作用下，压入被测金属的表面(图1)，保持一定的时间后卸去载荷，以载荷与压痕表面积的比值作为布氏硬度值，用HB表示。HB值愈大，材料愈硬。用布氏硬度试验测材料的硬度值，其测试数据比较准确，但不能测太薄的试样和硬度较高的材料。 (2)洛氏硬度洛氏硬度试验是用一定的载荷将顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压入被测试样表面，然后根据压痕的深度来确定它的硬度值。用洛氏硬度计可以测量从软到硬的各种不同材料，这是因为它采用了不同的压头和载荷，组成各种不同的洛氏硬度标度，如HRA、HRB、HRC。 2．硬度测定方法（1）布氏硬度测定方法。图2为HB－3000布氏硬度计。测定硬度时其基本操作和程序如下：图2?HB－3000布氏硬度计 1—指示灯2—压头3—工作台4—立柱5—丝杠6—手轮7—载荷砝码8—压紧螺钉9—时间定位器10—加载按钮1）将试样平稳放在工作台上，转动手轮使工作台徐徐上升使试样与压头接触（应注意压头固定是否可靠），到手轮打滑为至,此时初载荷已加上。 2）按下加载按钮，加荷指示灯亮，自动加载并卸载指示灯灭。 3）逆时针转动手轮，使工作台下降，取下试样。 4）用读数放大镜测量压痕直径，测得压痕直径后从表中查出布氏硬度值。（2）洛氏硬度测定方法。以HRC测试为例（图3a），它是采用顶角为120°金刚石圆锥压头，总载荷为1500N。测试时先加预载荷100N，压头从起始位置0—0到1—1位置，压入试件深度为h1，后加总载荷1500N（实为主载荷1400N 加上预载荷100N），压头位置为2一2，压入深度为h2，停留数秒后，将主载荷1400N卸除，保留预载荷100N。由于被测试件弹性变形恢复，压头略为提高，位置为3—3，实际压入试件深度为h3，因此在主载荷作用下，压头压入试件的深度h=h3一h1。为了便于从硬度计表盘上直接读出硬度值，一是规定表盘上每一小格相当于0．002mm压深，二是将HRC值用HRC=100一的公式表示，从而符合人们的习惯概念，即材料越硬，硬度值（HRC）越高。洛氏硬度试验过程如图3b所示。图3a?洛氏硬度测定原理示意图图3b?洛氏硬度测定过程

最终版--碳钢热处理工艺及洛氏硬度测定 - 2015.12.11

碳钢热处理工艺及洛氏硬度测定一、实验目的 1.掌握碳钢淬火工艺的制定； 2.碳含量对淬火温度、钢的组织和硬度的影响； 3.回火温度对钢的组织和硬度的影响二、实验原理结构钢是机械制造和工程构件中应用最广泛的一类钢。它要求具有高的综合机械性能，即要求具有高的强度、硬度以及好的塑性和韧性的配合。通常结构钢的淬火温度为Ac3以上30-50℃，温度过低，奥氏体化不完全；温度过高，将会引起晶粒粗大，使钢过热或过烧。钢的淬火组织：将45钢加热到760℃（即Ac1 以上，但低于Ac3），然后在水中冷却，这种淬火叫不完全淬火。在这个温度加热，部分铁素体尚未溶入奥氏体中。经淬火后将得到马氏体和铁素体组织。在金相显微镜中观察到的是呈暗黑色针状马氏体基底上分布有白色铁素体。将45钢加热到Ac3以上温度，然后在水中冷却将获得针状马氏体，由于马氏体针非常细小，在显微镜中不易分清。若将淬火温度提高到1000℃（过热淬火），由于奥氏体晶粒的粗化，经淬火后将得到粗大针状马氏体组织。若将45钢加热到Ac3以上温度，然后在油中冷却，则由于冷却速度不足，得到的组织将是马氏体和部分屈氏体（或混有少量贝氏体）。而对于合金钢，由于含有合金元素，钢的淬透性增加，因此只须在油中淬火即可。钢的回火组织：钢在淬火后得到的马氏体和残余奥氏体均为不稳定组织，它们具有向稳定的铁素体和渗碳体的两相混合物组织转变的倾向，通过回火将钢加热，提高原子的活动能力，可促进这个转变的进行。生产中将结构钢回火后经不同温度的回火来控制组织，调节性能。通常，在300℃以下低温回火，得到回火马氏体组织，具有高的硬度和强度，但塑性和韧性较低，对要求高硬度和高耐磨性的零件，多采用淬火和低温回火工艺。而在300℃--450℃中温回火，得到回火屈氏体组织，但它仍保持某些马氏体的形态。由于碳化物颗粒细小，在光学显微镜下难以分辨清楚，回火屈氏体仍具有弹性，因此对要求具有弹性的弹簧类零件，多采用淬火和中温回火工艺。在500℃--650℃高温回火，得到回火索氏体组织，在高倍显微镜下为细小的碳化物颗粒分布在铁素体基体上，这种组织具有高的塑性和韧性，但强度稍降低。淬火后高温回火的工艺又称为调质处理，大多数中碳结构钢采用调质处理，以得到好的综合机械性能，即好的强度、硬度、塑性和韧性的配合。铁碳合金经缓慢冷却以后的显微组织基本上与铁碳相图所预料的各种平衡组织相符合，但碳钢在不平衡状态，即在快冷条件下的显微组织就不能用铁碳合金相图来加以分析，而应由过冷奥氏体等温转变曲线--C曲线来确定。三、实验方法与步骤 1. 将45钢、T12钢分别在860℃、920℃加热，保温20分钟，并分别用10%盐水、油淬火；

铝合金的热处理及硬度

铝合金的硬度一、分类：展伸材料分非热处理合金及热处理合金 1.1 非热处理合金：纯铝—1000系，铝锰系合金—3000系，铝矽系合金—4000系，铝镁系合金—5000系。 1.2 热处理合金：铝铜镁系合金—2000系，铝镁矽系合金—6000系，铝锌镁系合金—7000系。二、合金编号：我国目前通用的是美国铝业协会〈Aluminium Association〉的编号。兹举例说明如下：1070-H14(纯铝) 2017-T4(热处理合金) 3004-H32(非热处理合金) 2.1第一位数：表示主要添加合金元素。 1：纯铝 2：主要添加合金元素为铜 3：主要添加合金元素为锰或锰与镁 4：主要添加合金元素为矽 5：主要添加合金元素为镁 6：主要添加合金元素为矽与镁 7：主要添加合金元素为锌与镁 8：不属於上列合金系的新合金 2.2第二位数：表示原合金中主要添加合金元素含量或杂质成分含量经修改的合金。 0：表原合金 1：表原合金经第一次修改 2：表原合金经第二次修改 2.3第三及四位数：纯铝：表示原合金合金：表示个别合金的代号＂-″：后面的Hn或Tn表示加工硬化的状态或热处理状态的鍊度符号 -Hn ：表示非热处理合金的鍊度符号 -Tn ：表示热处理合金的鍊度符号

2 铝及铝合金的热处理一、鍊度符号：若添加合金元素尚不足於完全符合要求，尚须藉冷加工、淬水、时效处理及软烧等处理，以获取所需要的强度及性能。这些处理的过程称之为调质，调质的结果便是鍊度。鍊度符号定义 F 制造状态的鍊度无特定鍊度下制造的成品，如挤压、热轧、锻造品等。 H112 未刻意控制加工硬化程度的制造状态成品，但须保证机械性质。 O 软烧鍊度完全再结晶而且最软状态。如系热处理合金，则须从软烧温度缓慢冷却，完全防止淬水效果。 H 加工硬化的鍊度 H1n：施以冷加工而加工硬化者 H2n：经加工硬化后再施以适度的软烧处理 H3n：经加工硬化后再施以安定化处理 n以1~9的数字表示加工硬化的程度 n=2 表示1/4硬质 n=4 表示1/2硬质 n=6 表示3/4硬质 n=8 表示硬质 n=9 表示超硬质 T T1：高温加工冷却后自然时效。挤型从热加工后急速冷却，再经常温十效硬化处理。亦可施以不影响强度的矫正加工，这种调质适合於热加工后冷却便有淬水效果的合金如：6063。 T3：溶体化处理后经冷加工的目的在提高强度、平整度及尺寸精度。 T36：T3经6%冷加工者。 T361：冷加工度较T3大者。 T4：溶体化处理后经自然时效处理。 T5：热加工后急冷再施以人工时效处理。人工时效处理的目的在提高材料的机械性质及尺寸的安定性适用於热加工冷却便有淬水效

显微硬度的测定方法

显微硬度的测定方法与设备一．显微硬度的基本概念 “硬度”是指固体材料受到其它物体的力的作用，在其受侵入时所呈现的抵抗弹性变形、塑性变形及破裂的综合能力。这种说法较接近于硬度试验法的本质，适用于机械式的硬度试验法，但仍不适用于电磁或超声波硬度试验法。“硬度”这一术语，并不代表固体材料的一个确定的物理量，而是材料一种重要的机械性能，它不仅取决于所研究的材料本身的性质，而且也决定于测量条件和试验法。因此，各种硬度值之间并不存在着数学上的换算关系，只存在着实验后所得到的对照关系。 “显微硬度”是相对“宏观硬度”而言的一种人为的划分。目前这一概念参照国际标准ISO6507/1-82“金属材料维氏硬度试验”中规定“负荷小于0.2kgf（1.961N）维氏显微硬度试验”及我国国家标准GB4342-84“金属显微维氏硬度试验方法”中规定“显微维氏硬度”负荷范围为“0.01~0.2kgf（98.07×10-3~1.961N）”而确定的。负荷≤0.2kgf（≤1.961N）的静力压入被试验样品的试验称为显微硬度试验。以实施显微硬度试验为主，负荷在0.01~1kgf（9.907×10-3~9.807N）范围内的硬度计称为显微硬度计。显微硬度的测试原理是采用一定锥体形状的金刚石压头，施以几克到几百克质量所产生的重力（压力）压入试验材料表面，然后测量其压痕的两对角线长度。由于压痕尺度极小，必须在显微镜中测量。二．显微硬度试验方法显微硬度测试采用压入法，压头是一个极小的金刚石锥体，按几何形状分为两种类型，一种是锥面夹角为136?的正方锥体压头，又称维氏（Vickers）压头，另一种是棱面锥体压头，又称努普（knoop）压头。这两种压头分别示于图8-1a和图8-1b中。图8-1a 维氏压头图8-1b 努氏压头 2.1 维氏（Vickers）硬度试验法 1．维氏压头二相对棱面间的夹角为136?金刚石正方四棱角锥体，即为维氏压头（图8-1a）。 2．维氏硬度维氏压头在一定的负荷作用下，垂直压入被测样品的表面产生凹痕，其每单位面积所承受力的大小即为维氏硬度。维氏硬度计算公式：式中：Hv—维氏硬度（kgf/mm2）；

实验二碳钢的热处理及硬度测试实验报告

实验二碳钢的热处理及硬度测试实验报告一、实验目的 1. 了解碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。 2. 研究冷却条件与钢性能的关系。 3. 分析淬火及回火温度对钢性能的影响。二、实验设备及材料 1) 箱式电炉及控温仪表； 2) 洛氏硬度机； 3) 冷却剂：水，油（使用温度约20℃）； 4) 试样：45钢。三、实验内容及步骤实验分四个小组，依次如下：退火：取5个试样砂纸打磨去氧化皮→测HRB硬度第一组：水淬+低温回火 840℃×15min→水冷→去氧化皮→测HRC硬度→200℃×30min低温回火→去氧化皮→测HRC硬度第二组：油淬 840℃×15min→油冷→去氧化皮→测HRC硬度第三组：水淬+高温回火 840℃×15min→水冷→去氧化皮→测HRC硬度→550℃×20min高温回火→去氧化皮→测HRC硬度第四组：正火 840℃×15min→空冷→去氧化皮→测HRC硬度说明： 1.为便于比较，一律用洛氏硬度测定，但退火状态的试样要用淬火钢球压头，载荷为100kg，即HRB。其余热处理后的硬度测试均用金刚石压头，载荷为150kg，即HRC。 2.由于实验所用试样较小，故低温回火保温时间可为30分钟，高温回火时间可为20分钟，回火后在水中冷却。

3.第一组和第二组共用一个840℃加热炉，且取样冷却时第一组水冷的同学先取；第三组和第四组共用一个840℃加热炉，且取样冷却时第三组水冷的同学先取。四、注意事项 1．本实验加热都为电炉，由于炉内电阻丝距离炉膛较近，容易漏电，所以电炉一定要接地，在放、取试样时必须先切断电源。 2．往炉中放、取试样必须使用夹钳，夹钳必须擦干，不得沾有油和水。开关炉门要迅速，炉门打开时间不宜过长。 3．试样由炉中取出淬火时，动作要迅速，以免温度下降，影响淬火质量。 4．试样在淬火液中应不断搅动，否则试样表面会由于冷却不均而出现软点。 5．淬火时水温应保持20~30℃左右，水温过高要及时换水。 6．退火、正火、淬火或回火后的试样均要用砂纸打磨，去掉氧化皮后再测定硬度值。五、实验报告要求 1) 填写表1和表2。表1 淬火及正火实验表2 回火实验 2) 分析淬火冷却速度与回火温度对钢组织和性能的影响。

硬度总硬度指标检测规程

硬度总硬度指标检测规程1．目的水的硬度的测定，是水的质量控制的重要指标之一。为了规范化验人员在污水处理厂中的监测方法和操作程序，提高水质监测数据的准确性，特制定本规程。 2．适用范围本监测规程适用于1水务有限公司。 3．定义、原理及干扰消除 3.1定义水的硬度，是指沉淀肥皂的程度，主要指水中含有可溶性钙盐和镁盐的多少。目前测定水质中的总硬度的最好方法，就是用配位滴定分析法(EDTA一2Na)滴定，标准规定硬度不超过450mg／1(以CaCO，)。 3.2基本原理水的硬度的测定可分为水的总硬度的测定和钙镁硬度的测定两种。总硬度的测定是滴定Ca2+，Mg2+离子的总含量，并以Ca2+进行计算.通常以每升水中所含Ca2+离子的毫摩尔数表示，规定1升水中含1mmol Ca2+为1度，后一种是分别测定Ca2+和Mg2+的含量.测定水的总硬度，一般采用配位滴定法.最常用的配位剂是乙二胺四乙酸二钠盐,用Na2H2Y2H2O表示，习惯上称为EDTA，它在溶液中以Y4-的形式与Ca2+，Ma2+离子配位，形成1:1的无色配合物。

即： Ca2+ +Y4 -CaY2- Mg2++Y4-MgY2- 用EDTA 滴定时,必须借助于金属指示剂确定滴定终点.常用的指示剂为铬黑T ，它在pH=10的缓冲液中,以纯蓝色游离的 HIn2-形式存在与Ca2+、Mg2+离子形成酒红色的配合物，通式为： M2+ + HIn2-MIn-+ H+ (蓝色) (酒红色) Ca2+、Mg2+离子与EDTA 及铬黑T 形成配合物的稳定性不同，其稳定性大小的顺序为： CaY2- >MgY2- >MgIn- >CaIn- 3.3干扰及消除测定时，先用NH3·H2O-NH4Cl 缓冲溶液调节溶液的pH=10 左右。滴定前，当加入指示剂铬黑T 时，它首先与水中少量的Mg2+配位形成酒红色的配合物，当用EDTA 溶液滴定时， EDTA 便分别与水中游离的Ca2+，Mg2+离子配位，接近终点时，因MgY2-的稳定性大于MgIn-，故EDTA 夺取MgIn- 中的Mg2+，使铬黑T 游离出来，这时溶液由酒红色变为蓝色，指示终点到达。根据等物质的量反应规则，根据EDTA 标准溶液的浓度和消耗的体积，可按下式计算水的总硬度：水的硬度=水样体积v C ×100.09（mg/L ）式中C 为EDTA 的浓度， V 为EDTA 的体积，100.09为CaCO3的质量。 4．仪器

金属硬度检测的试验方法

摘要硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性，或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。对于被检测材料而言，硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异，因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。金属硬度检测主要有两类试验方法。一类是静态试验方法，这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的，它们是金属硬度检测的主要试验方法。另一类试验方法是动态试验法，这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。这里包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要用于大型的，不可移动工件的硬度检测。关键词：硬度；物理量；试验方法；力学性能

Abstract

第1章引言 (5) 1.1金属材料硬度的定义 (5) 1.2硬度试验的作用和特点 (5) 1.3常用硬度试验方法的分类 (6) 第二章金属材料硬度的检测方法 (8) 2.1 洛氏硬度检测方法 (8) 2.1.1原理 (8) 2.1.2符号和计算公式 (8) 2.1.3检测过程及其示意图 (9) 2.1.4洛氏硬度标尺及技术参数 (12) 2.1.5标尺的应用原则 (12) 2.1.6应用围及其特点 (13) 2.1.7检测及注意事项 (13) 2.2布氏硬度检测方法 (18) 2.2.1原理 (18) 2.2.2计算公式 (18) 2.2.3相似原理及其应用 (19) 2.2.4 K值于K常数的选用 (20) 2.2.5应用围及其优缺点 (21) 2.2.6检测方法和技术条件 (21) 2.3维氏硬度检测方法 (24) 2.3.1原理 (24) 2.3.2围、符号和说明 (24) 2.3.3 计算公式 (25) 2.3.4相似原理 (26) 2.3.5应用及其特点 (27) 2.3.6检测方法和注意事项 (28) 2.3.7试样最小厚度于检测力间关系 (29) 第三章方法选用和硬度要求 (30) 3.1硬度检测方法的选用 (30) 第四章金属硬度检测技术现状及其展望 (34) 4.1硬度计发展现状 (34) 4.2现代硬度计量测试的发展趋势 (35)

钢的热处理及硬度测定

钢的热处理及硬度测定一、实验目的 1.了解钢的基本热处理工艺。 2.了解布氏和洛氏硬度计的主要原理、结构及操作方法。 3.了解不同的热处理工艺对钢的性能的影响。二、实验原理热处理是充分发挥金属材料性能潜力的重要方法之一。其工艺特点是把钢加热到一定温度，保温一段时间后，以某种速度冷却下来，通过改变钢的内部组织来改善钢的性能，其基本工艺包括退火、正火、淬火和回火等。金属的硬度是材料表面抵抗硬物压入而引起塑性变形的能力。硬度越大，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。硬度是金属材料一项重要的力学性能指标。硬度的试验方法很多，其中常用的有布氏法、洛氏法和维氏法三种硬度试验方法。 1.钢的退火、正火、淬火和回火钢的退火通常是将钢加热到临界温度1Ac 或3Ac 线以上，保温后缓慢地随炉冷却的一种热处理工艺。钢经退火处理后，其组织比较接近平衡状态，硬度较低（约180~22OHBS ），有利于进行切削加工。钢的正火是将钢加热到3Ac 或cm Ac 线以上30~50℃，保温后在空气中冷却的一种热处理工艺。由于冷却速度稍快，与退火组织相比，所形成的珠光体片层细密，故硬度有所提高。对低碳钢来说，正火后提高硬度可改善其切削加工性能，降低加工表面的粗糙度；对高碳钢来说，正火可以消除网状渗碳体，为球化退火和淬火作准备。钢的淬火就是将钢加热到3Ac 或1Ac 线以上30~50℃，保温后在不同的冷却介质中快速冷却，从而获得马氏体和（或）贝氏体组织的一种热处理工艺。马氏体的硬度和强度都很高，特别适用于有较高耐磨性能要求的工模具材料。淬火工艺包括三个重要参数，淬火加热温度、保温时间和冷却速度。淬火加热温度过高时晶粒容易长大，而且还会产生氧化脱碳等缺陷，加热温度过低则会因组织中存在铁素体或珠光体而导致材料硬度不足。保温时间与钢的成分、工件的形状、尺寸及加热介质等因素有关，一般可按照经验公式加以估算，保温时间过长或过短都会对钢的组织及性能造成不利的影响。冷却是淬火的关键工序，它直接影响到淬火后的组

工业用水总硬度的测定

实验六工业用水总硬度的测定一、实验目的 1 、学习EDTA 标准溶液的配制和标定方法。 2 、掌握络合滴定的原理，了解络合滴定的特点。 3 、掌握EDTA 测定水硬度的原理和方法。二、实验原理 1、水的硬度的含义锅垢的形成是水中钙、镁的碳酸盐、酸式碳酸盐、硫酸盐、氯化物所导致的。水中钙、镁盐等的含量用“硬度”表示，其中Ca2+、Mg2+含量是计算硬度的主要指标。水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸盐及酸式碳酸盐形式存在的钙、镁盐，加热能被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度。而钙、镁的硫酸盐或氯化物等所形成的硬度加热不能除去称为永久硬度。 2、测定水的硬度方法硬度是工业用水的重要指标，它为水的处理提供依据。测定水的总硬度就是测定水中Ca2+、Mg2+的总含量，一般常用配位滴定法。即在pH=10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T 作指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定，直至溶液由酒红色转变为纯蓝色为终点。滴定时，水中存在的少量Fe3+、Al3+等干扰离子用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、Pb2+等重金属离子可用KCN、Na2S来掩蔽 3、水的硬度的表示方法：测定结果的钙、镁离子总量常以CaCO3的量来计算水的硬度。 1）、我国通常以含CaCO3的质量浓度ρ表示硬度，单位取mg·L-1。 2）、也有用CaCO3的物质的量浓度来表示的，单位取m mol·L-1。 3）、还有以度（°）表示的：即1升水中含有10mgCaO称为1°.

平时我们常提到的软水和硬水就是用（°）来衡量水的硬度的程度的。硬度小于5.6° 的水，一般可称为软水，生活饮用水要求硬度小于25°，工业用水则要求为软水，否则易在容器、管道表面形成水垢，造成危害。三、水的硬度的测定过程（1）、所需试剂： 1）、0.02molL -1 DETA 溶液（Na 2H 2y ·2H 2O 的摩尔质量为372.26）配制：4g Na 2H 2y ·2H 2O 置于250ml 烧杯中，加约50ml 高纯水，微热溶解后，稀释到 500ml ，转入试剂瓶中，摇匀。标定：标定用的基准试剂为CaCO 3 用减量法准确称取CaCO 30.5 ~ 0.6g 于100ml 烧杯中，用1∶1 HCl 溶液加热溶解,待冷却后转入250ml 容量瓶中,用高纯水稀释到刻度,摇匀即可。用移液管移取25.00ml 上述Ca 2+标准溶液于250ml 锥形瓶中，加约50ml 高纯水，加 5ml 20％ NaOH(现用现配)溶液,并加5滴钙指示剂,用EDTA 溶液滴定至溶液由酒红色恰变为纯蓝色,记下所消耗的EDTA 溶液体积,计算EDTA 溶液的准确浓度,公式如下: C EDTA =EDTA 33 CaCO V 10m ?CaCO M （M CaCO3=100.1）平衡标定三份，EDTA 的标准浓度 C EDTA =3321EDTA EDTA EDTA C C C ++ 2)CaCO 3固体试剂(基准试剂,110℃下干燥后装入称量瓶放在干燥器中). 3)1﹕1 HCl 溶液 4)20％NaOH 溶液（现用现配） 5）钙指示剂.（称取0.5g 钙指示剂，加20ml 三乙醇胺，加水稀释至100ml ）（或与 NaCl 配成质量比为1∶100的固体混合物） 6）铬黑T 指示剂（配制方法同钙指示剂）（必要时加4.5g 盐酸羟胺防氧化变质）