新葡萄京娱乐场8455不锈钢管硬度检测

发布时间:17-02-20 14:59分类:技术文章
标签:超声波硬度计的原理,超声波硬度计
本章节在介绍超声波硬度计的原理及其应用,在此之前,大家是否想了解一下硬度计的起源呢?金属硬度测量*早起源于18世纪20年代,由雷奥姆尔提出并被应用到金属硬度检测的,此乃硬度计也。硬度是材料力学性能中很重要的一项指标,和强度一样,它们其实都是在考量材料受力与变形之间的关系。因此,传统的硬度测量手段,或者说,试验方法,都是与力值(也*是负荷)直接相关的,比如,常见的布、洛、维硬度计,包括韦伯斯特硬度计、巴氏硬度计,都是直接将力加载在材料表面,然后观察变形,只不过,有的关注的是水平方向的变形(布氏)、有的关注的是深度方向的变形(洛氏)、有的给予综合考虑(维氏)。当然,随着机电技术和光学技术的发展,以及为了应用的方便,于是又出现了电机加载、CCD观察压痕等等形式。但是,万变不离其宗,马甲再怎么换,这些传统的试验方式其实质还是一样,辅助技术的出现,并不代表着这些试验方法变得更*进了,而它们(布络维)的换算关系也仍然是基于统计数据。里氏硬度计则是完全不同的试验方法,它不再是直接的力与变形的关系,实际上,借助的是动量守恒原理。质量一定的一个球头,以已知的初始速度撞击材料表面,获得一个反弹速度,人们用这两个速度之比来表征硬度。这里,有个隐含的前提,即,被测材料的质量相对于球头来讲,应该要足够大,而且微观上讲,不能因撞击产生振动。所以,里氏在测量小工件、薄工件(包括薄壁管)是不合适的。大家可能觉得奇怪,不是要讲超声波硬度计吗?怎么扯那么远?我绕这一大圈的目的,是想帮助大家理解(或者说建立)一个概念:不同的试验方法之间,不存在谁更高级、谁更准确、谁更*进的问题,核心在于,针对具体应用,要关注其合理性与适用性。从前面绕的那一大圈,我们可以知道,传统的方式是直接加力、然后观察压痕。除了洛氏是看压痕深度之外,布氏值和维氏值其实是力值F和压痕面积d2的关系。这一点,务请记牢,后面对于你理解超声硬度计的合理性非常有帮助。探头中间是一根振动棒,振动棒的下端是一个维氏压头。开机时,振动棒产生超声振动,当然,这个振动你肉眼是观察不到的,但是,可以被固定在振动棒上的一组压电晶片感应到,并由此计算出一个振动频率。
这时候,让我们展开想象,把这根振动棒看做是一根弹簧,不断地被压缩、然后松开,也*是说,以一个固定的频率震荡着。当我们把这样一根“弹簧”的*,*是那个维氏压头,紧紧地压进材料表面,会出现什么情况呢?我们知道,材料有弹性模量,微观上,振动棒这个“弹簧”*会把震荡传递给材料的微观晶粒,于是这些晶粒也开始震荡,你同样可以想象,这是又一根“弹簧”在震荡。刚开始,这两根“弹簧”的震荡频率并不相同,但逐渐地,它们会趋于同步,也*是说两根弹簧”连在一起后,会产生共振,(当然,这个“逐渐地”的过程很快,也*一两秒钟的事),于是,振动棒上的另一组压电晶片监测到了这个共振的频率,这样,振动棒初始的频率和共振后的频率的变化量也*可以被计算出来了。我们又知道,材料硬度越高,受力后的压痕面积越小,硬度越低,压痕面积*越大。这时,我们来看看下面的公式:
式中,△f代表频率变化量,Eeff代表弹性模量,A代表压痕面积。△f=(Eeff,A),这个公式表示,△f与Eeff和A存在可计算的比例关系。而在前面讲过,硬度值其实也是与力F和压痕面积A存在可计算的比例关系,也*是图中的HV=F/A。维氏机产生的压痕本来*很小,而压痕边缘的判定是由人来观察的,难免出现错误。而振动棒的压痕*更小,但频率却可以借由电路的计算精确得到,于是,如果我们知道某种材料的弹性模量,又测得了频率,那我们完全可以借助换算关系用△f与Eeff来表示A、而不用去测量压痕直径。这样,如果力值事*设定(振动棒压紧到材料表面,靠的*是压紧弹簧——这是真的弹簧,而弹簧的压紧力是可以事*设定的,这*是超声波探头有不同型号的缘故,其型号的不同,*是取决于弹簧压紧力,有10N、20N,等等),那么,硬度值的公式完全可以转化成:HV=F/(△f,Eeff),你看,根本不用费心去观察压痕了、也不用担心“压痕边缘不清晰”所带来的误差了。但是且慢,如果只是这样的应用,还是显示不出超声测硬度的好处,因为,不同材料,其弹性模量必定有差异,你得*把弹性模量给测出来——除非你事*知道。
那么怎么办?正确的应用应该是这样的:一种材料,应事*做一个样块,*用台式机打出值,然后,用超声波硬度计也打一次值,根据台式机打出的值,对超声波硬度计进行标定,标定之后,只要是同种材料,*可以直接用超声波硬度计打值了。综上为超声波硬度计的原理及应用,如果您有什么疑问,可在我们爱仪器仪表官方网站咨询相关客服,我们会为您进行有效而详细的解答的。

维氏硬度计简介维氏硬度计的试验力比较多,因此维氏硬度计的应用也比较广泛。其它硬度计能测的材料或工件,只要工件表面的粗糙度符合标准。维氏硬度计都可以检测。维氏硬度计通过步进电机,对工件表面进行打压,之后再由读数显微镜测量压痕的对角线的长度。之后利用对角线及试验力的一个换算关系来测得维氏硬度。维氏硬度计试验原理试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值计算公式:HV
= 常数×试验力/压痕表面积 ≈0.1891 F/d2 …………式中:HV ――― 维氏硬度符号;F
――― 试验力;d ―――
压痕两对角线d1、d2的算术平均值。实用中是根据对角线长度d通过查表可得到维氏硬度值。国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020~1.400mm。见下面维氏硬度计试验原理图示。维氏硬度计试验的分类维氏硬度计按试验力大小的不同,细分为三种试验:1、维氏硬度试验;2、小负荷维氏硬度试验;3、显微维氏硬度试验。试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。标准规定:试样或试验层的厚度至少为压痕对角线长度的1.5倍。维氏硬度计的表示方法维氏硬度计表示为HV,维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值,后面为试验力值。标准的试验保持时间为10~15S。但对于有色金属则不能小于30秒,如果选用的时间超出这一范围,在力值后面还要注上保持时间。例如:300HV30—表示采用294.2N的试验力,保持时间10~15S时得到的硬度值为300。450HV30/25—表示采用294.2N的试验力,保持时间25S时得到的硬度值为450。维氏硬度计的应用维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度,表面硬化层硬度和有效硬化层深度,镀层的表面硬度,薄片材料和细线材的硬度,刀刃附近的硬度,牙科材料的硬度等,由于试验力很小,压痕也很小,试样外观和使用性能都可以不受影响。显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。用于测定金属组织中各组成相的硬度,用于研究难熔化合物脆性等。显微维氏硬度试验还用于极小或极薄零件的测试,零件厚度可薄至3μm。维氏硬度计试验的优点维氏硬度计用于较薄的维氏硬度值测量。采用正四棱锥体金刚石压头,在试验力作用下压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长度。维氏硬度计试验的压痕是正方形,轮廓清晰,对角线测量准确,因此维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的,同时它的重复性也很好,这一点比布氏硬度计优越。维氏硬度计试验测量范围宽广,可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料,从很软的材料到很硬的材料都可测量。维氏硬度计试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关,只要是硬度均匀的材料,可以任意选择试验力,其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。
在中、低硬度值范围内,在同一均匀材料上,维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。维氏硬度计试验的试验力可以小到10gF,压痕非常小,特别适合测试薄小材料。维氏硬度计试验的缺点维氏硬度计试验效率低,要求较高的试验技术,对于试样表面的光洁度要求较高,通常需要制作专门的试样,操作麻烦费时,通常只在实验室中使用。(end)

不锈钢管一般常用布氏、洛氏、维氏三种硬度指标来衡量其硬度。1、布氏硬度在不锈钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径来表示该材料的硬度,既直观,又方便。但是对于较硬的或较薄的钢材的钢管不适用。2、洛氏硬度不锈钢管洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不是,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。3、维氏硬度不锈钢管维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便,维氏法在钢管标准中很少用。不锈钢管硬度检测方法不锈钢的硬度检测要考虑到它的力学性能,这关系到以不锈钢为原料而进行的变形、冲压、切削等加工的性能和质量。因此,所有的不锈钢管要进行力学性能测试。力学性能测试方法主要分两类,一类是拉伸试验,一类是硬度试验。拉伸试验是将不锈钢管制成试样,在拉伸试验机上将试样拉至断裂,然后测定一项或几项力学性能,通常仅测定抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和断面收缩率。拉伸试验是金属材料最基本的力学性能试验方法,几乎所有的金属材料,只要对力学性能有要求,都规定了拉伸试验。特别是那些形状不便于进行硬度试验的材料,拉伸试验成为唯一的力学性能检测手段。
硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、然后测试压痕深度或尺寸,以此确定材料硬度的大小。硬度试验是材料力学性能试验中最简单、最迅速、最易于实施的方法。硬度试验是非破坏性的,材料硬度值与抗拉强度值之间有近似的换算关系。材料的硬度值可以换算成抗拉强度值,这一点具有很大的实用意义。
由于拉伸试验不便于测试,并且由硬度换算到强度很方便,因此人们越来越多地只测试材料硬度而较少测试其强度。特别是由于硬度计制造技术的不断进步和推陈出新,一些原来无法直接测试硬度的材料,如不锈钢管、不锈钢板和不锈钢带等,现在都已经可能直接测试硬度了。所以,存在一个硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势。
在不锈钢材料的国家标准中大多数都同时规定了拉伸试验和硬度试验。对于那些不便于进行硬度试验的材料,例如不锈钢管就只规定了拉伸试验。在不锈钢标准中,一般都规定了布、洛、维三种硬度试验方法,测定HB、HRB和HV硬度值,规定三种硬度值只测其一即可。特别是本公司最新研制的便携式表面洛氏硬度计、管材洛氏硬度计,可以对薄至0.05mm的不锈钢板、不锈钢带以及细至4.8mm的不锈钢管进行快速、准确的硬度检测,使得过去在国内难以解决的问题迎刃而解。
不锈钢管硬度检测工具不锈钢管的内径在6.0mm以上,壁厚在13mm以下的退火不锈钢管材,可以采用W-B75型韦氏硬度计,它测试非常快速、简便,适于对不锈钢管材做快速无损的合格检验。不锈钢管内径大于30mm,壁厚大于1.2mm的不锈钢管,采用洛氏硬度计,测试HRB、HRC硬度。不锈钢管内径大于30mm,壁厚小于1.2mm的不锈钢管,采用表面洛氏硬度计,测试HRT或HRN硬度。内径小于0mm,大于4.8mm的不锈钢管,采用管材专用洛氏硬度计,测试HR15T硬度。当不锈钢管内径大于26mm时,还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内壁的硬度。(end)

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