硬度计的基础知识

硬度测试基础知识

硬度是材料的特征，而不是基本的物理特性。它被定义为对压痕的抵抗力，它通过测量压痕的永久深度来确定。

更简单地说，当使用固定力（载荷）*和给定压头时，压痕越小，材料越硬。通过使用12种不同测试方法中的一种测量压痕的深度或面积来获得压痕硬度值。


硬度测试用于两个一般特征

1. 材料特性
• 检查材料的测试
• 测试淬透性
• 测试确认过程  
• 可用于预测拉伸强度

2.功能
• 测试以确认按设计运行的能力。
• 耐磨性
• 韧性
• 抗冲击性

硬度测试注意事项
在选择使用的硬度测试方法之前，应考虑以下样品特性：

• 材料
• 样品尺寸
• 厚度
• 氧化皮
• 样品形状，圆形，圆柱形，扁平，不规则
• 量具R＆R 

材料
材料类型和预期硬度将决定测试方法。诸如硬化轴承钢之类的材料具有小的晶粒尺寸，并且由于使用金刚石压头和高PSI负载，可以使用洛氏硬度计进行测量。诸如铸铁和粉末金属之类的材料将需要更大的压头，例如与布氏硬度计一起使用。可能需要使用Vickers或Knoop Scale在显微硬度测试仪上测量非常小的部件或小部分。

选择硬度标尺时，一般指南是选择能够在不超出规定的操作条件的情况下指定最大负荷和最大压头的刻度，并考虑可能影响测试结果的条件。  

　　
样品尺寸 
部件越小，产生所需压痕所需的负荷越轻。在小零件上，特别重要的是要确保满足最小厚度要求并在内外边缘处适当地留出压痕。较大的部件需要正确固定，以确保在测试过程中的安全放置，没有移动或滑动的可能性。悬挂在铁砧上或不易支撑在铁砧上的零件应夹紧到位或正确支撑。 


圆柱形样品
由于轴向和径向材料流动之间的差异，在测试具有小直径的圆柱形状时需要对测试结果进行校正。 圆度修正系数 根据凸圆柱面的直径添加到测试结果中。另外，重要的是保持最小间距等于来自边缘或另一个凹口的压痕直径的2~1 / 2倍。 




样品厚度 
样品的最小厚度应至少为预期达到的压痕深度的10倍（十倍）。 对于常规和表面的Rockwell方法  ，有最小允许  厚度建议



有时需要在一个尺度上进行测试并以另一个尺度进行报告。已经建立了具有一定效力的转换，但重要的是要注意，除非通过不同规模的测试完成实际关联，否则建立的转换可能会也可能不会提供可靠的信息。有关高硬度范围  和  低硬度范围的非奥氏体金属，请参阅ASTM标度转换图表  。有关更多比例转换信息，请参阅ASTM标准E140。 



开发了量具重复性和再现性研究，以计算操作者及其仪器在给定测试件的公差范围内进行相应测试的能力。在硬度测试中，存在固有的变量，这些变量排除了使用标准的Gage R＆R程序和具有实际测试件的公式。材料变化和无法在深度测量测试仪上重新测试相同区域是影响GR＆R结果的两个重要因素。为了最大限度地减少这些影响，最好对高度一致的测试块  进行研究，  以尽量减少这些内置变化。

Hugetall提供的硬度计的操作非常适合这些研究。不过，由于这些研究只能在测试块上有效完成，它们的价值不一定转化为实际的测试操作。在真实条件下进行测试时，可以引入许多因素。比如通过减少振动，操作员影响，由于灰尘，尺度，在负载下弯曲的样品引起的零件偏移的影响，在真实条件下进行测试。