如何檢測硬質合金硬度?

金屬的硬度,是金屬材料抵抗局部變形,特別是塑性變形,壓痕或劃痕的能力,是衡量金屬材料軟硬程度的一種指標,可以靈敏地反應金屬材料在化學成分、金相組織、熱處理工藝及冷加工變形等方面的差異,檢測金屬材料硬度在生產、科研及工程上至關重要。

硬度試驗根據受力方式的不同,一般可以分為壓入法和刻劃法兩種,在壓入法中,按加力速度不同又可分成靜力試驗法和動力試驗法。其中,以靜力試驗法應用最為普遍,常見的有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等靜力試驗法。

硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料,常見的多含有鎢、鈷、鈦等金屬元素。硬質合金具有高硬度、強韌性、耐磨性、耐熱性、耐腐蝕、耐高溫等一系列優良性能,被譽為”工業牙齒“,多用於製造切削工具、刀具、耐磨零部件等,廣泛應用於軍工、航太航空、機械加工、冶金、石油鑽井、礦山工具、電子通訊、建築等領域。

硬質合金刀具圖片

硬質合金一般採用洛氏硬度(HRC)檢測硬度。洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值的指標,以0.002毫米作為一個硬度單位。在洛氏硬度試驗中採用不同的壓頭和不同的試驗力,會產生不同的組合,對應於洛氏硬度不同的尺規。最常用的三種尺規為A、B、C,即HRA、HRB、HRC,根據實驗材料硬度的不同,選用不同硬度範圍的尺規來表示:

HRA是採用60Kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度較高的材料。例如:鋼材薄板、硬質合金。

HRB 是採用100Kg載荷和直徑1.5875mm淬硬的鋼球求得的硬度,用於硬度較低的材料。例如:軟鋼、有色金屬、退火鋼等。

HRC 是採用150Kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度較高的材料。例如:淬火鋼、鑄鐵等。

檢測硬質合金硬度一般使用洛氏硬度計HRA尺規來檢測。洛氏硬度計是世界上第一台依據洛氏硬度試驗原理設計的,只需要單側接觸試樣就可測試金屬硬度的洛氏硬度計,依靠磁力將洛氏硬度計測頭吸附在鋼鐵表面,不需要對試樣進行支撐,測試精度符合標準GB/T230、ISO6508。

洛氏硬度檢測的優點是通過變換試驗尺規可測量硬度較高的材料。壓痕較小,屬於非破壞性試驗,試驗方法比較簡單,可用於半成品或成品檢驗。其缺點是壓痕較小,代表性差。由於材料中有偏析及組織不均勻等缺陷,致使所測硬度值重複性差、分散度大。此外,用不同的尺規測得的硬度值彼此無內在聯繫,也不能直接進行比較。

 

 

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