⑤硬度指標 金屬(shǔ)材料抵抗硬(yìng)的物體壓(yā)陷(xiàn)表麵的能力(lì),稱為硬(yìng)度。根據試驗方法和(hé)適用範圍不(bú)同,硬度又可分為布氏硬度、洛(luò)氏硬度(dù)、維氏硬(yìng)度、肖氏硬度(dù)、顯微硬度和高溫硬度等。對於管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。 A、布氏硬度(HB) 用一定直徑的鋼球或硬質合金(jīn)球,以規定的試驗力(F)壓入式樣表麵(miàn),經規定保持時間後卸除試驗力,測量試樣表麵的壓(yā)痕直徑(L)。布氏硬度值是以試驗力(lì)除以壓痕球(qiú)形表麵積(jī)所得的商。以HBS(鋼球)表示,單位為(wéi)N/mm2(MPa)。 其計算公式為: 式中:F--壓入(rù)金屬試樣表麵的試驗力,N; D--試驗用鋼(gāng)球直徑,mm; d--壓痕平均直(zhí)徑,mm。 測定布氏硬度較(jiào)準(zhǔn)確可(kě)靠,但一般HBS隻適用於450N/mm2(MPa)以下的金屬材料,對於較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中,布氏硬度用途(tú)最廣,往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度(dù),既(jì)直觀,又方便。 舉例:120HBS10/1000130:表示用(yòng)直徑(jìng)10mm鋼(gāng)球在1000Kgf(9.807KN)試驗力(lì)作用下(xià),保持30s(秒)測得的布氏硬度(dù)值(zhí)為120N/ mm2(MPa)。 B、洛氏硬度(HK) 洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣,都是壓痕試驗方法。不同的是,它是測量壓(yā)痕的深度。即(jí),在(zài)初邕試驗力(Fo)及總試(shì)驗(yàn)力(F)的先後作用下,將壓頭(金鋼廠圓(yuán)錐體(tǐ)或鋼球)壓入試樣表麵(miàn),經規定保持時間後,卸除主試驗力,用測量的殘(cán)餘壓痕深度增量(e)計算硬度值。其值是個無名(míng)數,以符(fú)號HR表示(shì),所用標尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標尺。其中(zhōng)常用於鋼材硬度(dù)試驗的標尺一般為A、B、C,即HRA、HRB、HRC。 硬(yìng)度值用下式計算: 當用A和C標(biāo)尺試驗時,HR=100-e 當用B標尺試驗時,HR=130-e 式中e--殘餘壓(yā)痕深度增量,其什係以規定單位0.002mm表(biǎo)示,即當壓頭軸向位移一個單位(wèi)(0.002mm)時,即相當於洛氏硬度變(biàn)化一個數。e值愈大,金屬的硬度愈低,反之則硬度(dù)愈高。 上述三(sān)個標尺適用範圍如下: HRA(金剛石圓錐壓頭)20-88 HRC(金剛石圓錐壓頭)20-70 HRB(直徑1.588mm鋼球壓頭)20-100 洛氏硬度試(shì)驗是目前應用(yòng)很廣的方(fāng)法,其中HRC在鋼管標(biāo)準中使用僅次於(yú)布氏硬度(dù)HB。洛氏硬度可適用於測定由極軟到極硬的金屬材料,它彌補了布氏(shì)法的不是,較(jiào)布氏法簡便(biàn),可直接從硬度機(jī)的表盤讀出硬(yìng)度值。但是,由於其壓(yā)痕小,故硬度值不如布氏法(fǎ)準確。 C、維氏(shì)硬度(HV) 維(wéi)氏硬度試(shì)驗也是一種壓痕試驗方法,是(shì)將一(yī)個相對麵夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力(F)壓入試(shì)驗表麵,經規定保持時間後卸除試驗力,測量壓痕兩對角(jiǎo)線長度。 維氏硬度值是試驗力除(chú)以壓痕表麵積(jī)所得之商,其計算公式(shì)為: 式(shì)中:HV--維氏硬(yìng)度符號,N/mm2(MPa); F--試驗力,N; d--壓痕兩對角線的算術平均值,mm。 維氏硬度采用的試驗力F為5(49.03)、10(98.07)、20(196.1)、30(294.2)、50(490.3)、100(980.7)Kgf(N)等六級(jí),可測(cè)硬度值範圍為(wéi)5~1000HV。 表示方法舉例:640HV30/20表示用30Hgf(294.2N)試驗力保持20S(秒)測定的維氏硬度值為640N/mm2(MPa)。 維氏硬度法可用於測定很(hěn)薄的金屬材料和表(biǎo)麵層硬度。它具有布氏、洛氏法的主(zhǔ)要優點,而克服了它們的基本缺點,但不如洛氏法簡便(biàn)。維氏法在鋼管標準中很少(shǎo)用。 ⑥衝(chōng)擊(jī)韌性指標(biāo) 衝擊韌性是反映金屬才來哦對外(wài)來衝擊負荷的抵抗能力,一般由衝擊韌性值(ak)和衝擊功(Ak)表示(shì),其單位分別(bié)為J/cm2和J(焦耳)。 衝擊韌(rèn)性或衝擊功試(shì)驗(簡稱"衝擊試驗"),因(yīn)試(shì)驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫衝擊試驗三種(zhǒng);若按試樣缺口形狀又可分為"V"形缺口和"U"形缺口衝擊試驗兩種(zhǒng)。 衝擊試驗(yàn):用一定尺寸(cùn)和形狀(10×10×55mm)的試樣(yàng)(長度方向的中間處有"U"型或(huò)"V"型缺口,缺口深度2mm)在規定試驗機上受衝擊負荷打(dǎ)擊(jī)下自缺口處折斷的(de)實驗。 A、衝擊吸收功Akv(u)--具有一定尺寸和形狀的金屬(shǔ)式樣,在衝擊負荷作(zuò)用下折斷(duàn)時所吸收的功。單(dān)位為焦耳(J)或Kgf . m。 B、衝擊韌(rèn)性值akv(u)--衝擊吸收功除以試樣缺口處底(dǐ)部橫截麵(miàn)積所得的商。單(dān)位為焦耳/厘米2(J/cm2)或公斤力 . 米(mǐ)/厘米2(Kgf . m/cm2)。計算公式為: 式中:Akv(u)--試樣折斷時所吸收的功,Kgf . m(J); S --試樣缺口處底部(bù)橫截麵麵(miàn)積,cm2。 常溫衝擊試驗溫度為20±50C;低溫(wēn)衝擊試驗溫(wēn)度範圍為<15~-1920C;高溫衝擊試驗溫度範圍為35~10000C。 低溫衝擊試驗所用冷卻介質一般為無毒、安全、不腐蝕金(jīn)屬和在試驗溫度下不(bú)凝固的液(yè)體或氣體。如無水乙醇(酒精)、固態二氧(yǎng)化碳(幹冰)或液氮霧化氣(液氮)等。,