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金屬材料維氏及努氏硬度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 ASTM E92- 23發(fā)布時(shí)間:2024-08-14   瀏覽量:164次

1、范圍

1.1 本標(biāo)準(zhǔn)包括了材料的努氏和維氏硬度測(cè)定方法,努氏硬度和維氏硬度試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)以及標(biāo)準(zhǔn)努氏和維氏硬度試塊的校準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)提供努氏和維氏硬度設(shè)備要求以及努氏和維氏操作規(guī)程。

1.7 維氏硬度和努氏硬度的試驗(yàn)原理,試驗(yàn)程序和校準(zhǔn)程序根本上是一致的。最重要的不同是兩個(gè)試驗(yàn)的壓痕幾何形狀,計(jì)算硬度值的方法,也因此維氏硬度可使用比努氏硬度更高的試驗(yàn)力。

1.8 本標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有完全列舉所有的安全聲明,如果有必要,根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行斟酌。使用本規(guī)范前,使用者有責(zé)任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范,并同時(shí)明確該規(guī)范的使用范圍。

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2、重要性和使用意義

2.1 人們發(fā)現(xiàn)硬度試驗(yàn)對(duì)材料的評(píng)估、生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制和研發(fā)改進(jìn)都是十分有用的。硬度,盡管在實(shí)際中是完全靠經(jīng)驗(yàn)判斷的,但對(duì)于很多金屬來(lái)說(shuō)都與抗拉強(qiáng)度有關(guān),而且也是耐磨性和韌性的指標(biāo)之一。

2.2 微壓痕硬度試驗(yàn)可用來(lái)測(cè)試對(duì)于顯壓痕試驗(yàn)太薄或太小的材料。微壓痕硬度試驗(yàn)也可測(cè)量對(duì)于顯壓痕試驗(yàn)太小的具體的相或組分以及區(qū)域或梯度。相關(guān)的顯微壓痕硬度試驗(yàn)可在E384中找到。

2.3 因?yàn)榕嫌捕群?/span>維氏硬度測(cè)試值在一種材料中可能會(huì)存在硬度偏差,一個(gè)測(cè)試值不可能代表整批的硬度。

2.4 對(duì)于同類均勻的材料,維氏壓頭在所有試驗(yàn)力下本質(zhì)上是相同的硬度值,除了非常低試驗(yàn)力或?qū)蔷€長(zhǎng)度小于25um之外(見(jiàn)E384)。對(duì)于各向同性材料,某一維氏壓痕的兩條對(duì)角線應(yīng)尺寸相等。

2.5 努氏硬度通常在較寬的試驗(yàn)力范圍產(chǎn)生類似的硬度值,但當(dāng)硬度值上升時(shí),試驗(yàn)力需要減小。上升的硬度值與較小的試驗(yàn)力對(duì)硬度較高的材料很有效,并越來(lái)越多的應(yīng)用于小于50gf的試驗(yàn)力(見(jiàn)E384)。

2.6 努氏硬度的狹長(zhǎng)形壓痕,長(zhǎng)對(duì)角線是短對(duì)角線的7.114倍及以上,在相同的條件下要比維氏硬度的方錐體壓痕更窄更淺。因此努氏硬度對(duì)于評(píng)定硬度梯度檢測(cè)非常很有好處,努氏硬度壓痕比維氏硬度壓痕在硬度梯度變化方向上可以更靠近。

3、試樣

3.1 努氏硬度或維氏硬度試樣沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)形狀或尺寸。執(zhí)行壓痕試驗(yàn)的樣本應(yīng)滿足以下要求:

3.2 制備——為了測(cè)量的精度優(yōu)化,試驗(yàn)應(yīng)在拋光處理過(guò)的或其他適當(dāng)表面準(zhǔn)備的平坦的試樣.上進(jìn)行。要求的表面處理質(zhì)量可隨試驗(yàn)中使用的試驗(yàn)力和放大率的大小而變化。試驗(yàn)力越小,壓痕也就越小,最重要的是表面準(zhǔn)備情況。在所有的試驗(yàn)中,壓痕周界和壓痕頂端(尤其是)必須在顯微鏡的視場(chǎng)中清晰界定。對(duì)于小力值的顯微壓痕硬度在方法E384中能找到。

3.2.1 表面必須無(wú)任何能影響壓痕或后續(xù)對(duì)角線測(cè)量的缺陷。眾所周知, 不適當(dāng)?shù)哪ス夂蛼伖饪筛淖冊(cè)囼?yàn)結(jié)果,因?yàn)橛捎谶^(guò)熱或冷加工引起。有些材料 與其他材料相比更易于在表面準(zhǔn)備中導(dǎo)致?lián)p壞,因此在試樣制備過(guò)程中必須采取特別的預(yù)防措施。必須移除試樣制備中產(chǎn)生的任何損傷。

3.2.2 試樣表面在壓痕操作前不應(yīng)進(jìn)行浸蝕。浸蝕面會(huì)使壓痕邊緣變的模糊,使壓痕大小的精確測(cè)量變的困難。對(duì)于顯微壓痕硬度可輕微腐蝕也是適用的(見(jiàn)方法E384)。

3.3 校正一為獲得有用的試驗(yàn)信息,樣本的制備或鑲嵌方法應(yīng)使得測(cè)試表面垂直于壓頭軸線。這可通過(guò)平行于樣本待測(cè)試面的反面進(jìn)行表面磨削(或機(jī)加工),以滿足上述要求。不平行樣本可以通過(guò)使用設(shè)計(jì)的夾緊和對(duì)準(zhǔn)裝置來(lái)進(jìn)行測(cè)試,以校正試驗(yàn)表面與壓頭的相對(duì)位置。

3.4 鑲嵌試樣-在某些情況下, 為了簡(jiǎn)化制備過(guò)程,有必要鑲嵌試樣:當(dāng)將在樣本表面進(jìn)行斜度試驗(yàn)時(shí),也有必要鑲嵌試樣,以保留某一銳邊。 當(dāng)要求鑲嵌時(shí),試樣必須依靠鑲嵌劑充分支撐使試樣在施力過(guò)程中不會(huì)移動(dòng),即避免使用會(huì)在壓頭試驗(yàn)力下蠕變的聚合物鑲嵌劑。

3.5厚度——測(cè)試的樣本應(yīng)使得沒(méi)有膨脹或其它標(biāo)記顯示試驗(yàn)力背對(duì)壓痕出現(xiàn)在試樣側(cè)面。試驗(yàn)時(shí)材料厚度應(yīng)至少為壓痕深度的10倍(見(jiàn)注5)。類似的,當(dāng)試驗(yàn)材料

表面的涂層時(shí),涂層厚度也宜至少為壓痕深度的10倍。

3.6 曲面半徑——應(yīng)非謹(jǐn)慎的進(jìn)行解釋或評(píng)估球體或圓柱表面得到的試驗(yàn)結(jié)果。特別是努氏試驗(yàn),曲面半徑在短對(duì)角線方向時(shí),試驗(yàn)結(jié)果將會(huì)受到影響。附錄A5提供了當(dāng)在球面或圓柱表面測(cè)試時(shí),維氏硬度測(cè)試所采用的修正因子。報(bào)告修正硬度值附加的要求見(jiàn)9.3和9.4中的相關(guān)規(guī)定。

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