给它打分,不要破坏它硬度测试和铸造

使用非破坏性方法符合金属部件的关键步骤

硬度测试是一种使用的质量测试铸造件测量…的性质铸造金属以及它们对不同应用的适用性。它的普及是由于试验的无损性,以及它与其他力学性能的关系。铸造厂根据硬度测试结果来推断材料的拉伸应力。

硬度测试在金属件上进行
硬度测试可以确定一种金属是否具有其预期用途所需的性能。

铸造金属的性质根据金属,工艺条件的组成而变化,和热处理.保证铸造金属产品适用于期望的最终应用是很重要的。188bet金宝慱亚洲体育app属性的四个主要类别是重要的铸造金属用户:

  • 力量
  • 影响
  • 硬度
  • 耐腐蚀性能

铸造厂有时会在产品铸件旁边浇铸一张试纸。同时,假定试样的质量检测结果是正确的。有些测试——如拉应力和冲击——在过程中会破坏试件。然而,无损检测(NDT)不会破坏金属样品来获得结果。无损检测的优点是可以对铸造金属产品本身进行检测,而不是对试件进行检测。

硬度测试的好处:

  • 能够在热处理操作中验证零件的热处理,并进行个案深度分析
  • 确定一种材料是否具有其预期用途所必需的性能的能力
  • 用于目标应用的材料或组件有效地合格和释放的无损检测替代方案
  • 低成本和快速性能

什么是硬度测试?

术语,硬度,通常意味着抵抗变形。对于金属,物业是它们对永久性的抵抗力或塑料变形的衡量标准。存在用于测量金属和铸造金属的硬度的几种不同的测试。

钢是在金属设备中用硬度测试来检验的
工人进行硬度测试以检查金属的抗变形能力。

布氏硬度试验

布氏硬度试验采用ASTM e10金属材料布氏硬度标准试验方法。这美国测试和测量学会(ASTM)是本标准的保管人。这是一个宏观压痕测试,其中高负荷是用来获得测量。铸造金属需要宏观硬度测试,因为过程的晶粒结构和潜在的不均匀材料。

为了获得Brinell硬度数(BHN),固定直径的碳化物球在固定压力下压入金属以进行设定的时间。在移除负载时,操作员测量留下的缩进的直径,并使用以下公式将其转换为BHN:

(BHN = {2Poverπd(D-SQRT {D ^ 2-D ^ 2})} \)

P=作用力(kgf)
D=压头直径(mm)
d=压痕直径(mm)

在美国,测试负荷通常设定为最多3000kgf,1毫米球。使用500kgf的较低的测试负载,有时较小的压紧5mm。典型的BHN范围为50-750的金属。这工程工具箱布氏硬度表以下是一些BHN的例子:

材料
Brinell硬度号码

软黄铜

60

软钢

130

退火凿钢

235

白铸铁

415.

氮化表面

750.

金属表面布氏硬度测试的制备是非常重要的。锯齿状表面或其他缺陷会影响结果。建议在准备测试时对金属表面进行研磨,以尽量减少结果的变化。

布氏硬度测试的起源可以追溯到1900年。在测试的早期,测试结果受到操作者视角的强烈影响。不同的操作者会得出不同的结果,导致测量的高度变异性。然而,随着电子测量设备的引入,一致性水平有了显著提高。

洛氏硬度试验

洛氏硬度试验采用ASTM e18金属材料洛氏硬度的标准试验方法。洛克威尔测试分为两个阶段。该设备使用金刚石或球压头对样品施加初步测试力。这一阶段的目的是突破金属表面,减少表面光洁度对最终结果的影响。作业者在这一点测量基线压入深度。在保持预紧力一段设定的时间后,一个主要的负荷被施加。再次,力保持一个预先设定的时间,然后再将其减少到预紧力。时间一过,作业人员就测量压痕的深度。洛氏硬度值是基于基线和最终深度测量值之间的差异。

测试轴的垂直度不超过两度对罗克韦尔测试的精度至关重要。该测试附有洛氏硬度计。

\(rhn = {n-(h / s)} \)

N=常数
年代=规模单位
h=压痕深度

LEEB反弹硬度测试

里氏硬度试验采用ASTM a956钢制品里氏硬度试验的标准试验方法。188bet金宝慱亚洲体育appLeeb测试是测量物体从测试样品反弹的一种方法。金属的硬度对回弹能有一定的影响——较硬的材料产生较大的回弹,较软的材料抑制回弹能。物体撞击样品前后的速度构成了反弹值的基础。Leeb测试设备包含一个线圈,用来测量用于回弹测试的磁球的感应电压。这个感应电压与球通过测试设备线圈的速度直接相关。李氏硬度值的计算公式如下:

\(LHN = {篮板;速度超过影响;速度} x1000 \)

LEEB方法的优点包括测试样品上留下的缩进比其他方法小得多。它也是便携式,更容易使用,比Brinell和Rockwell硬度测试仪更快。缺点是它可以产生样品表面不均匀的可变结果。样品的厚度和碳含量也可能影响结果。

硬度值转换

ASTM E140-12BE1提供标准硬度转换表,用于金属从一个硬度测试方法转换为另一个硬度测试方法。重要的是要注意,这些转换是近似的,取决于材料组合物,微观结构和热处理等因素。虽然表基于不同方法的大量测试,但转换结果只能被视为对可比值的估计。

硬度值及热处理

铸造金属热处理以操纵它们的性质。热处理涉及将材料的温度提高到预定值。然后根据产品的所需性质以特定速率冷却。加热循环的最终温度和冷却速率对金属的微观结构直接影响。

由于冷却速度快,珠光体和铁素体组织较细,硬度值较大。如果金属被淬火,快速冷却产生马氏体组织,它的硬度是所有组织中最大的。由于显微组织与硬度的直接关系,硬度测试是热处理成功与否的快速指标。

硬度值和铸造金属性能

表格显示抗拉强度如何与特定材料的硬度相关。这是一种有用的相关性,因为测量拉伸应力是破坏性的过程,而硬度测试是非破坏性的。然而,从硬度与拉伸强度的转换存在局限性,并且这些表仅是近似值。

布氏硬度值与拉伸应力的关系:

\(TS(MPa)=begin{cases}3.55 cdot HB(HB le 175)[2ex]3.38 cdot HB(HB>175)end{cases}\) \(TS(psi)=begin{cases}515 cdot HB(HB le 175)[2ex]490 cdot HB(HB>175)end{cases}\)

HB.= Brinell材料硬度(用标准压痕测量和3000kgf负载)

李氏硬度计显示在金属试样旁边
李氏硬度计是便携式,易于使用,并留下最小的压痕测试样品相比,其他硬度计。

铸件及分级188bet金宝慱亚洲体育app

影响评分的因素很多铸钢.产品的成分、化学和机械性能以及热处理工艺都在每个铸件产品的ASTM标准认证中起着重要作用。

ASTM为不同等级的金属产品设置了标准规范。188bet金宝慱亚洲体育app理解这些等级和它们的性质是很重要的,以便选择正确的等级每个申请。ASTM A27是覆盖的标准碳钢通用铸件。

铸造厂的硬度测试

硬度测试的发展使得金属铸造厂更容易通过一个简单的测试来估计其产品的性能。188bet金宝慱亚洲体育app它是无损的,这意味着它可以在成品上进行而不会造成损坏。188bet金宝慱亚洲体育app这是一个快速的过程,在铸造厂离开生产线时给他们关于产品的快速反馈。188bet金宝慱亚洲体育app硬度值与抗拉强度之间的关系是对产品等级进行初步评价的有用指导。铸造厂在向客户发布产品之前完成全套认证测试。188bet金宝慱亚洲体育app

硬度测试还有助于铸造检查其热处理过程。结果表明了材料的微观结构是否随着预期而改变。硬度测试是金属铸造厂的质量控制和过程调整的关键组成部分。