硬度测试实验报告

----------------------------------精选公文范文---------------------------硬度测试实验报告篇一硬度测量实验报告硬度测量实验报告

一、实验目的了解常用硬度测量原理及方法；1,了解布氏和洛氏硬度的测量范围2,及其测量步骤和方法；

二、实验设备洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块

三、实验原理硬度是表示材料性能的指标之一，1,通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛常用的硬度试验方法有洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验布氏硬度计，应用于黑色、有色金----------------------------------精选公文范文---------------------------相似关系，其必要条件就是使压入角保持不便由图（）可知5-1b（5-4）将式代入式得（5-4）（5-3）（5-5）式说明，当中值为常数时，为（5-5）使值相同，也应保持为一定值，HB P/D2因此对同一材料而言，不论采用何种大小的负荷和钢球直径，只要满足二常数，P/D2所得的值都是一样的对不同材料，所HB测得的值也可进行比较比值有HB P/D

2、、三种，其试验数据和应用范围

30102.5可参考表5-lo表各种负荷、压头及应用范围5-1

（2）布氏硬度试验的技术要求）被测金属表面必须平整光洁1）压痕距离金属边缘应大于钢球直2径，两压痕之间距离应大于钢球直径3）〉的金属材料不得用布氏试验机测HB450定用读数测微尺测量压痕直径4）d时，应从相互垂直的两个方向上测量，10精选公文范文-----------------------------------精选公文范文然后取其平均值查表时，若使用的是、55的钢球时，则应分别以和倍压痕直径查24阅为了表明试验条件，可在6HB之后标注如即表示此D/P/T,HB10/3000/10,硬度值是在秒的D=100mm,P=3000kgf,T=10条件下得到的布氏硬度试验机的结构3及操作型布氏硬度试验机的结构HB-3OOO如图所示它是利用杠杆系统将负荷加5-2到金属表面上的加卸负荷都是自动的图布氏硬度试验机外形5-2HB-3000结构图试验时，将试样置于试样台上，顺时针转动手轮，使试样上升直到钢球压紧并听至广卡”一声为止按上电钮，此时电动机通过变速箱使曲轴转动，连杆下降，负荷通过吊环和杠杆系统施加于钢球上，保荷一定时间后，电动机自动n精选公文范文---------------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------运转，连杆上升，卸除负荷，使杠杆及负荷恢复到原始状态，同时电动机停止运转，再反向回转手轮，使试样台下降，取下试样，即可进行压痕直径的测量，查表即得值HB三.实验报告要求简述布氏硬度试验原理

1.如何测定金属材料的布氏硬度

2.值？进行试验时，应注意哪些基本要

3.求？篇三硬度试验报告

一、《工程材料学》实验实验一金属材料的硬度测试

一、实验目的了解不同种类硬度测定的基本原

1.理及应用范围；了解布氏、洛氏硬度实

2.验的操作方法及设备特点；学会使用硬度

3.计

二、实验原理金属材料的硬度可以认为是金属材料表面局部区域在接触应力作用下抵抗塑性变形或破裂的能力由于在金属表12精选公文范文----------------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------面以下不同深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反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力，是表征材料性能的一个综合参量硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难硬度测量能够定量地给出金属材料软硬程度的相对数量概念硬度的实验方法有十多种，基本可分为压入法和刻划法两大类在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度等，它们只是一些不同的实验方法而已，没有什么必然的内在关系压入法硬度实验有以下几方面的优点，导致它在生产和科研中的广泛应用:、硬1度实验设备简单，操作迅速方便;、实验对象可以是各类工程材料和2各种尺寸的零件，无须加工专门的试样，而且实验时一般不会破坏成品零件；、作为一种综合的性能参量，硬度与3其他机械性能指标之间有着一定的内在联系，从一定程度上，可用硬度实验结果估算相关性能而免做复杂的实验如金属的硬度与强度指标之间存在着如下近似关系6b=K*HB式中6b一材料的抗拉强度；系数，取值见表一；一布氏硬K—HB度表一系数取值表K、硬度能敏感地反映材料的成分与45组织结构的变化，可用来检验原材料和控制冷热加工质量

（一）布氏硬度布氏硬度实验是对试样施加一定大小的载荷将直径为的钢球压入试样表面P,D（如图所示）保持一定时间，1精选公文范文-----------------------------------M----------------------------------精选公文范文---------------------------然后卸除载荷，根据钢球在试样表面上所压出的凹痕面积凹求出平均应力值，以F此作为硬度值的计量指标，用符号表HB示计算公式如下凹HB=P/F式中布氏硬度；施加外力，HB—P—凹—压痕面积，N;F mm2o根据压痕面积和球面之比等于压痕深度和钢球直径之比的几何关系，可以h D求出凹F=7lDh式中头直径，压痕深D—U mm;h—度，mm由于测量压痕直径要比测定压痕深d度容易，而在数学表达式中可将的改换h h成来表示，这样，在实际测量时，可由d压痕直径直接查表得到值d HB当压头为淬火钢球时，硬度符号为适用于布氏硬度值低于的金属材HBS,450料；当压头为硬质合金球时，硬度精选公文范文---------------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------符号为适用于布氏硬度值为HBW,450〜的金属材料650由于金属材料有软有硬，所测工件有厚有薄，若只采用一种载荷和同一个压头直径，则可能对有些试样合适，而对另一些试样不合适，会发生整个压头陷入试样中或将试样压透的现象所以，在测定不同材料时应用不同的载荷和不同的直径P的钢球但为了得到统一的、可以进行D相互比较的数据，必须使和之间维持D P一定的比值关系，以保证所得到的压痕形状的几何相似关系经数学推导可知，只要满足二常数,所得到的值就是P/D2HB一样的，不同材料、不同载荷和压头直P径所得到的可以进行相互比较国标D HB对此进行了规定，具体实验数据GB231-88和适用范围参见表一布氏硬度试验规范表一布氏硬度试验规范倍，而距相邻压痕中心距离不小于压痕直径的倍4用读数显微镜测量压痕直径时，应精选公文范文---------------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------从相互垂直的两个方向测量，精确到小数点后两位的毫米值，并取其算术平均值压痕直径之差应不大于较小直径的2%o实验后压痕直径大小应在＜＜范围d内，否则认为试验结果无效；试验后试样边缘与试样背面呈变形痕迹，则试验无效，这时均应重新选择试验条件重做

（二）洛氏硬度洛氏硬度试验常用的压头为圆锥角、顶部曲率半径的金刚石锥体或直径1200二的淬火钢球试验时先对试样施加初D试验力在金属表面得一压痕深度以F0,h0,此作为测量压痕深度的基线，随后再施加主试验力此时压痕深度的增量为金F1,hlo属在作用下产生的总变形中包括弹性F1hl变形和塑性变形当卸载后，总变形中的弹性变形恢复，使压头回升一段距离，于是得到金属在作用下的残余压痕深度F1h（将此压痕深度表示成其值以为单位表h e,示）值越e17精选公文范文---------------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------大表示金属洛氏硬度越低，反之，则表明硬度越高为了照顾习惯上数值越大硬度越高的概念，用一常数减去来表示洛氏硬度值，k e并以符号表示，即HRHR=k-e当使用金刚石圆锥体压头时，常数定k为当使用淬火钢球压头时，常数定位100;k130o实际测量洛氏硬度时，由于在硬度计的压头上方装有百分表，可直接测量出压痕深度，并可直接按上式换算出相应的硬度值因此，在实验过程中金属的洛氏硬度值可直接读出为了测定软硬不同的金属材料的硬度，在洛氏硬度计上可配有不同的压头与试验力，组合成几种不同的洛氏硬度标尺，每一种标尺用一个字母在后注明我国常HR用的标尺有、、三种,其硬度值的符A BC号分别用、、表示他们的HRA HRBHRC试验条件、硬度值计算公式及应用实----------------------------------精选公文范文---------------------------例如表二所示表二洛氏硬度标尺试验条件、硬度值计算公式及应用实例硬度计布氏、洛氏硬度计；

1.

2.

3.

4.读数显微镜最小分度值为；标准硬度块不同硬度方法的标准二等硬度块各一套；试样制备试样时表面应平整、光滑，不应有氧化皮和污物，并应避免由于冷热加工而影响表面硬度

四、实验方法及步骤了解硬度计的构造、原理、使用方

1.法、操作规程和安全注意事项见图、,图一洛氏硬度计图二布氏硬度计压头和载荷（祛码），必要时根据试样形状更换实验台；对各种试样选择合适的实验方法和

2.仪器，确定实验条件根据实验和实验条件选择用标准硬度块校验硬度计校验

3.的硬度值不应超过标准硬度块精选公文范文-------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度洛氏硬度

2.洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一它是用压头在载荷作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬下图表示了洛氏硬度的测量原理图未加载荷，压头未接触试件时的位置压头在预载荷作用下压入试2-1P0件深度为时的位置榴括预载所起hO hO的弹形变形和塑性变形加主载荷后，压头在总载荷2-2P1的作用下压入试件的位置P=P0+Pl去除主载荷后但仍保留预载2-3P1荷时压头的位置，压头压入试样的深度P0为由于所产生的弹性变形被消除，hlo P1所以压头位置提高了此时压头受主载荷h,作用实际压入的浓度为实际代表h=hl-hOo主载造成的塑性变Pl2精选公文范文-----------------------------------硬度值的（布氏）或（洛氏）；3%1〜％.试样支撑面、工作台和压头表面应4清洁将试样平稳地放在工作台上，保证在实验加载过程中不发生移动和翘曲实验力平稳地加在试样上，不得造成冲击和震动，施力方向与试样表面垂直保证载荷规定的时间，卸载后测量读数（布氏硬度）或直接读数（洛氏硬度），准确记录试验数据

五、实验报告要求说明本实验所用硬度计的型号、操

1.作规程和注意事项；.说明实验方法及选2择实验条件的原则；列举实验结果，并加

3.以分析；说明硬度值的表示方法

六、参

4.考资料及附件参考资料1金属布氏硬度试验方法1）GB321-84金属洛氏硬度试验方法附件2）GB230-

832.压痕直径与布氏硬度值对照表压痕直径与布氏硬度值对照表----------------------------------精选公文范文---------------------------形深度值越大，说明试件越软，值越小,说h h明试件越硬为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数减去压痕深度的数值来表示硬度的高K h低并规定为一个洛氏硬度单位，用符号表示，则洛氏硬度值为:HRHRk-h.布氏硬度3布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力把直径为的淬火钢球或硬F D mm质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径然后按公式求出布氏硬度d,HB值，或者根据从已备好的布氏硬度表中d查出值测量范围为HB8〜650HBW由于金属材料有硬有软，被测工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一种标准的试验力和压头直径就会出现对某些F D,工件和材料的不适应的现象因此，在生产中进行布氏硬度试验时，3精选公文范文---------------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的和进行试F D验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立和F的某种选配关系，以保证布氏硬度的不D变性特点一般来说，布氏硬度值越小，材料越软，其压痕直径越大；反之，布氏硬度值越大，材料越硬，其压痕直径越小布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度，压痕面积大，能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的硬度值也较准确，数据重复性强

四、实验内容测量滚动轴承表面洛氏硬度值使用

1.洛氏硬度计对轴承外圈进行硬度测定，记录相关测量数据加载力）（kgf=1471N.测量试块表面布氏硬度值2在布洛维硬度计上，使档位调至布氏硬度测定档，试块进行表面硬度测定，记录相关测定数据加载力）（kgf=980NHB2PD22

五、思考题测量硬度前为什么要进行打磨？

1.答测试样品与工作台的接触面不平按照国家标准洛氏硬度值二GB/T,100-h/,式中为洛氏硬度计压头压入样品的深度，h也就是说每毫米或微米代表硬度21HRC单位，因此被测试样品与工作台接触面的平整度将对测试结果产生极大的影响当试样底面不平时，载荷完全施加时只要试样因为不平整而导致轻微的偏转，就可能使压头多向下移动几个微米，测试结果就可能引起的误差，甚至更大因此，1-5HRC测试前被测样品的底面必须用机械加工（如磨床）或手工方法（如砂纸打磨）磨平,以减小测试误差、和的试验原理有何异

2.HRC HBHV同？答.布氏硬度以一定的载荷把一1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，单位为公斤力/mm2o.洛氏硬度当或者试样过小时，2HB450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的金刚石圆锥体120或直径为、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是采用载荷和钻石HRA60kg锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料是采用载荷和直径淬硬的HRB100kg钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料是采用载荷和钻石锥压入器求HRC150kg得的硬度，用于硬度很高的材料维氏硬3度以以内的载荷和顶角为的金120kg136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，即为维氏硬度值HV、和各有什么优缺点？

3.HRC HBHV各自适用范围是什么？举例说明、HRC HB和适用于哪些材料及工艺？HV答布氏硬度适用于退火正火（HB）钢，压痕大，适用于硬度不均匀材料，不适用于薄料硬度值应在有效测量范围内为为有效；布氏硬度计多用（HRC20-70）于原材料和半成品的检测，由于压痕较大一般不用于成品检测一般只适用于HBS以下的金属材料，对于较硬的450N/mm2钢或较薄材料不适用；维氏硬度适用于较大工件和较深表面层的硬度测定，小负荷维氏硬度试验负荷篇二金属材料的硬度〜试验实验报告实验五硬度实验一.实验目的了解硬度测定的基本原理及应用范

1.围了解布氏硬度实验机的主要结构及

2.操作方法二.概述硬度是指材料对另一较硬物体压入表面的抗力，是重要的机械性能之一精选公文范文---------------------------------------------------------------------精选公文范文---------------------------它是给初级金属材料软硬程度的数量概念，硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难，硬度实验方法简单，操作方便，出结果快，又无损于零件，因此被广泛应用测定金属硬度的方法很多，有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等布氏硬度

1.HB布氏硬度实验的基本原理1布氏硬度实验是以一定直径的钢球施加一定负荷压入被测金属表面如图所P,1示保持一定时间，然后卸荷，根据金属表面的压痕面积求应力值，以此作为F硬度值的计量指标，以表示，则HB5-1式中负荷一钢球直径P-kgf；Dmm压痕深度h—mm图布氏硬度实验原理图5-1由于测量压痕要比测量压痕深度d h容易，将用代换，这可由图精h d5-1b--8选公文范文------------------------------------精选公文范文---------------------------中的关系求出△Oab（）5-2将式）代入式）即得（5-2（5-1（）5-3式）中，只有是变数，所以只（5-3d要测量出压痕直径，就可根据已知的和D P值计算出值在实际测量时,可根据、HB HB、、的值所列成的表,若、已选定，D Pd DP则只需用读数测微尺（将实际压痕直径d放大倍的测微尺）测量压痕直径就可10d,直接查表求得值HB由于金属材料有硬有软，所测工件有厚有薄，若采用同一种负荷（如）和钢球直径（如）时，3000kgf10mm则对硬的金属适合，而对软的金属就不合适，会使整个钢球陷入金属中；若对厚的工件适合，而对薄的金属则可能压透，所以规定测量不同材料的布氏硬度值时，要有不同的负荷和钢球直径,为了保持统一的，可以相互进行比较的数值，必须使和P D之间保持某一比值关系，以保证所得到的压痕形状的几何精选公文范文-----------------（-----------------。