⑤硬度指標 金(jīn)屬材料抵抗硬的物體(tǐ)壓陷表麵的能(néng)力,稱為硬度。根據試驗方法和適(shì)用範圍不同,硬度又可分(fèn)為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度(dù)、肖氏硬(yìng)度、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(dù)(HB) 用一定直(zhí)徑的鋼(gāng)球或硬(yìng)質合金球,以規定的試驗力(F)壓(yā)入式樣表麵,經(jīng)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(yìng)度值是以試驗力除以壓痕(hén)球形表麵積所(suǒ)得的商。以HBS(鋼球)表示,單(dān)位為N/mm2(MPa)。 其計算公式(shì)為: 式中:F--壓入(rù)金屬試樣(yàng)表麵的試驗力,N; D--試驗用(yòng)鋼球直徑,mm; d--壓痕平均直徑,mm。 測(cè)定布氏硬度較準確(què)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(de)鋼或較薄(báo)的(de)板材不適用。在(zài)鋼管標準中,布氏硬度用(yòng)途最廣,往(wǎng)往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度,既直觀,又方便。 舉例(lì):120HBS10/1000130:表示用直徑10mm鋼球(qiú)在1000Kgf(9.807KN)試驗力作用下,保持30s(秒)測得(dé)的布氏硬度值為(wéi)120N/ mm2(MPa)。 B、洛氏硬度(HK) 洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一(yī)樣,都是壓痕(hén)試(shì)驗方法。不同的是,它是測量壓痕的(de)深度。即,在(zài)初邕試驗力(Fo)及總試驗力(F)的先後(hòu)作(zuò)用下,將壓頭(金鋼廠圓錐體(tǐ)或鋼球)壓入試樣表麵,經(jīng)規定保持時間後,卸除(chú)主試驗力,用測量的殘餘壓痕深度增量(e)計算硬度值。其值是個無名數,以符號HR表示,所用標尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標尺。其中常用於(yú)鋼材硬度試驗的標尺一般為A、B、C,即HRA、HRB、HRC。 硬度值用下式計算: 當用A和C標尺試(shì)驗時,HR=100-e 當用B標(biāo)尺試驗時,HR=130-e 式(shì)中e--殘餘壓痕深度增(zēng)量,其什係(xì)以(yǐ)規定單位0.002mm表示,即當壓頭軸向(xiàng)位移一個單位(0.002mm)時,即(jí)相當於洛(luò)氏硬度變(biàn)化一個數。e值愈大,金屬(shǔ)的硬度愈低(dī),反之則硬度愈高。 上述(shù)三個標尺適用範圍如下: HRA(金剛石圓(yuán)錐壓頭)20-88 HRC(金剛石圓錐壓頭)20-70 HRB(直(zhí)徑1.588mm鋼球壓頭)20-100 洛氏硬度試驗是(shì)目前應用很廣的方法,其(qí)中HRC在鋼管標準中(zhōng)使用僅(jǐn)次於布氏硬(yìng)度(dù)HB。洛氏硬度可適用於測定由極(jí)軟到(dào)極硬的(de)金屬材料,它彌補了布氏(shì)法的不是(shì),較布氏法(fǎ)簡便,可直接從硬度機的表盤讀出(chū)硬度值。但是,由於其壓痕小,故硬度值(zhí)不如布氏法準確。 C、維氏硬度(HV) 維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法,是將一個相對麵夾(jiá)角為1360的正(zhèng)四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力(F)壓入試驗表(biǎo)麵,經規定保持時(shí)間後卸除試驗(yàn)力,測量壓痕兩對角線長度。 維氏硬度值是試驗力除以壓(yā)痕(hén)表(biǎo)麵積所得之商,其計算(suàn)公式為: 式中:HV--維氏硬(yìng)度符號(hào),N/mm2(MPa); F--試驗力,N; d--壓痕兩對角線的算術平(píng)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,可測(cè)硬度值範(fàn)圍為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(shì)硬度值為640N/mm2(MPa)。 維氏硬度法(fǎ)可用於測定很(hěn)薄(báo)的金屬材料和表麵層硬度。它具有布(bù)氏、洛氏法的主要優點,而(ér)克服了它(tā)們的基本缺點(diǎn),但不如洛氏法簡便。維氏法(fǎ)在鋼管標準(zhǔn)中很少用。 ⑥衝擊(jī)韌性指標 衝擊韌性是反映金屬才來哦對外來衝(chōng)擊負荷的抵抗能力,一般由衝擊韌性值(zhí)(ak)和衝擊功(Ak)表示,其單位(wèi)分別為J/cm2和J(焦耳)。 衝擊韌性或衝擊功試(shì)驗(簡稱"衝擊試驗"),因試驗溫度不同而分為常溫、低溫和高溫衝(chōng)擊試驗三(sān)種;若按試(shì)樣缺口形狀又可分為"V"形缺口和"U"形缺口衝擊試驗(yàn)兩種。 衝擊(jī)試驗:用一定尺寸和形狀(10×10×55mm)的試樣(長(zhǎng)度方向的中間處有(yǒu)"U"型或"V"型缺口,缺口深度2mm)在(zài)規定試驗機上受衝(chōng)擊負荷打擊下自缺口處折斷的實驗。 A、衝擊吸(xī)收功(gōng)Akv(u)--具(jù)有一定尺寸(cùn)和形狀的金屬式(shì)樣,在衝擊負荷作用下折斷時所(suǒ)吸收的功。單位為焦耳(J)或Kgf . m。 B、衝擊韌性值akv(u)--衝擊(jī)吸收功除以試樣缺口處底部(bù)橫截麵積所得的商。單位為焦耳/厘米2(J/cm2)或公斤力 . 米/厘米2(Kgf . m/cm2)。計算公式為: 式中:Akv(u)--試(shì)樣折斷時所吸收的功,Kgf . m(J); S --試樣(yàng)缺口處底部橫截麵麵積,cm2。 常溫衝擊試驗溫度為20±50C;低溫衝擊試驗溫(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、不腐蝕金屬和在試驗溫度下不凝固的(de)液體或氣(qì)體。如無水乙(yǐ)醇(酒(jiǔ)精)、固態二氧化(huà)碳(幹冰)或液氮霧化氣(液氮)等。,