《金属加工基础》山东省（春季高考）第二讲 金属材料的硬度（课件）

《金属加工基础》 模块二 金属材料的硬度 第一章 金属材料的力学性能 职教高考·金属加工基础 知识复习 一 1、金属材料的力学性能—知识清单 职教高考·金属加工基础 考纲要求 了 解 理解（熟悉） 掌 握 熟练掌握 了解对金属材料的硬度进行试验测试的方法 理解金属材料硬度的概念 —— —— 重点：金属材料的布氏硬度和洛氏硬度测试方法是本模块的重点，本模块的考试题型一般为选择题。 职教高考·金属加工基础 知识复习 一 指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。硬度越高，金属材料的耐磨性越好。硬度是通过在专用的硬度试验机上实验测得的。 职教高考·金属加工基础 布氏硬度试验机 洛氏硬度试验机 维氏硬度试验机 2、硬度的概念 知识复习 一 用一定直径的硬质合金球，以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径d（mm），然后根据压痕直径d计算其硬度值的方法，用符号HBW表示。 考点一：布氏硬度 1、测试原理 职教高考·金属加工基础 布氏硬度计和试验原理示意图 力拉伸曲线 知识复习 一 布氏硬度用硬度值、硬度符号、压头直径、试验力及保持时间表示。当保持时间为10~15s时可不标。 例如：150 HBW10/1000/30表示： 用直径D为10mm的硬质合金球，在1000kgf(9.807kN)试验力作用下，试验力保持30s时测得的布氏硬度值是150 考点一：布氏硬度 2、表示方法： 职教高考·金属加工基础 知识复习 一 布氏硬度测量值准确，数据重复性强。但压痕大，对金属材料表面损伤较大，因此，不宜测量太小或太薄的试样。适合于测定非铁金属、铸铁及经退火、正火、调质处理后的各类钢材。 考点一：布氏硬度 3、应用范围及优缺点 职教高考·金属加工基础 知识复习 一 洛氏硬度是以锥角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.5875mm的球（淬火钢球或硬质合金球），压入试样表面。根据试样残余压痕深度增量来衡量试样的硬度大小。 考点二：洛氏硬度 1、测试原理 职教高考·金属加工基础 布氏硬度计和试验原理示意图 力拉伸曲线 知识复习 一 符号HR前面的数字表示硬度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度标尺。洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用A、B、C三种标尺。 例：50HRC表示用“C”标尺测定的洛氏硬度值为50。 考点二：洛氏硬度 2、表示方法： 职教高考·金属加工基础 力拉伸曲线 知识复习 一 考点二：洛氏硬度 2、表示方法： 职教高考·金属加工基础 常用的三种洛氏硬度标尺的试验条件和适用范围 硬度标尺 压头类型 总测试力(N) 硬度值有效范围 应用举例 HRC 120°金刚石圆锥体 1471.0 20～67HRC 一般淬火钢 HRB φ1.5875mm 硬质合金球 980.7 25～100HRB 软钢、退火钢、铜合金等 HRA 120°金刚石圆锥体 588.4 60～85HRA 硬质合金、表面淬火钢等 知识复习 一 洛氏硬度试验操作简便，压痕小，对试样表面的损伤小，几乎不损伤工件表面，故应用最广。但由于压痕小，硬度值的准确性不如布氏硬度高，数据的重复性差，测量误差较大。常用于检验成品或半成品零件的硬度，尤其是经过淬火处理的零件。 考点二：洛氏硬度 3、应用范围及优缺点 职教高考·金属加工基础 知识复习 一 用正四棱锥压痕单位表面积上承受的平均压力表示硬度值。它以面夹角为136°的正四棱锥体金刚石为压头，在规定试验力F的作用下，压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，则试样表面上将压出一个正四棱锥形的压痕，测量压痕两对角线d的平均长度，查GB/T4340.1-2009即可得出维氏硬度值。 考点三：维氏硬度 1、测试原理 职教高考·金属加工基础 力拉伸曲线 知识复习 一 维氏硬度用符号HV表示，测量范围为5-1000HV，硬度值写在符号HV的前面，试验条件写在符号HV后面。对于钢和铸铁，若试验力保持时间是 10~15s，则可以不标出试验力保持时间。 例如：640HV30/20表示： 用30kgf(294.2N)试验力，试验力保持20s时测定的维氏硬度值是640。 考点三：维氏硬度 2、表示方法： 职教高考·金属加工基础 知识复习 一 维氏硬度适用范围宽，从很软到很硬的材料都可以测量，尤其适用于零件表面层硬度的测试，如化学热处理的渗层硬度测量。其测量结果精确、可靠。但进行维氏硬度测试时，对试样表面的质量要求高，测量效率低，因此，维氏硬度没有洛氏硬度使用方便。 考点三：维氏硬度 3、应用范围及优缺点 职教高考·金属加工基础 知识复习 一 例：某金属试样标有“500HBW5/750”的字样，则下列说法正确的是（ ） A、维氏硬度值为500 B、用750N的试验力 C、保持时间是5s D、布氏硬度值是500 【解析】500HBW5/750的含义是用压头直径为5mm的硬质合金球，在750kgf试验力的作用下，保持10~15s时测得的布氏硬度值为500，故答案为D。 D 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 1、适于测定硬质合金、半成品及成品的硬度的测试方法是 ( ) A.维氏硬度 B.洛氏硬度 C.布氏硬度 D.莫氏硬度 【解题分析】洛氏硬度常用于检验成品或半成品零件的硬度，尤其是经过淬火处理的零件。故选B。 B 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 2、（ ）直接反映金属材料的软硬程度，也反映金属材料的耐磨性和切削加工性。 A．强度 B．塑性 C．韧性 D．硬度 D 【解题分析】本题主要考核硬度的定义。硬度直接反映金属材料的软硬程度，也反映金属材料的耐磨性和切削加工性。 故选D。 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 3、测定金属的洛氏硬度时，残余压痕深度h的增量_________，金属材料的硬度越高。 A．越小 B．越大 C．不变 D．无规律 【解题分析】洛氏硬度根据试样残余压痕深度的增量来衡量试样硬度的大小，残余压痕深度h的增量越小，金属材料的硬度越高。故选A。 A 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 4、不宜用于成品和表面薄层硬度测试方法的是（ ） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都是 【解题分析】布氏硬度测量值准确，数据重复性强。但压痕大，对金属材料表面损伤较大，因此，不宜测量太小或太薄的试样。适合于测定非铁金属、铸铁及经退火、正火、调质处理后的各类钢材。故选A。 A 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 5、HRC中C表示的是（ ） A.洛氏硬度中的120°金刚石圆锥体压头 B.布氏硬度中的硬质合金压头 C.维氏硬度中的正四棱锥体压头 D.洛氏硬度中的淬火钢球压头 A 【解题分析】本题主要压头材料；HRC中的C标尺表示的是洛氏硬度测试中用120°金刚石圆锥体压头材料，故选A 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 6、灰铸铁毛坯件硬度的常用检测方法是（ ） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都是 A 【解题分析】本题主要布氏硬度的应用；适合于测定非铁金属、铸铁及经退火、正火、调质处理后的各类钢材。故选A。 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 7.以下（ ）硬度测试方法需要至少测取三个不同位置的硬度值，然后计算三处平均值作为被测材料的硬度值。 A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都是 【解题分析】但由于压痕小，硬度值的准确性不如布氏硬度高，数据的重复性差，测量误差较大因此需要至少测取三个不同位置的硬度值，然后计算三处平均值作为被测材料的硬度值。故选B。 B 职教高考·金属加工基础 巩固练习 二 8、维氏硬度常用于测量（ ） 的硬度值。 A.成品和半成品 B.经淬火的零件 C. 零件表面层 D.毛坯 【解题分析】：维氏硬度适用范围宽，从很软到很硬的材料都可以测量，尤其适用于零件表面层硬度的测试，如化学热处理的渗层硬度测量。故选C。 C 职教高考·金属加工基础 感谢观看 职教高考·金属加工基础 $$