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金属材料硬度试验

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:金属材料硬度试验是评估材料抵抗局部塑性变形能力的关键技术,核心检测对象包括各类金属及合金,通过压痕法测量硬度值。关键项目涵盖布氏硬度(HBW)、维氏硬度(HV)、洛氏硬度(HRC/HRB等)、显微硬度和表面硬度测试,参照ASTM E10、ISO 6506和GB/T 231.1等标准。试验参数涉及载荷、压头类型、保持时间和压痕测量,用于推断材料强度、耐磨性、热处理效果及服役性能,确保产品质量和工程安全。

检测项目

静态压痕硬度测试:

  • 布氏硬度:硬度值(HBW10/3000)、压痕直径(d/mm,参照ASTME10-18)
  • 维氏硬度:硬度值(HV5-HV100)、对角线长度(μm,参照ISO6507-1:2018)
  • 洛氏硬度:硬度值(HRC≥20,HRB≥80)、深度增量(μm,参照ASTME18-22)
动态硬度测试:
  • 里氏硬度:硬度值(HLD)、冲击能量(J,参照ISO16859-1:2015)
  • 肖氏硬度:硬度值(HS)、回弹高度(mm,参照ASTMA956-22)
微观硬度测试:
  • 显微维氏硬度:硬度值(HV0.01-HV1)、压痕对角线(μm,参照ASTME384-22)
  • 努氏硬度:硬度值(HK)、长对角线长度(μm,参照ISO4545-1:2017)
表面硬度测试:
  • 表面洛氏硬度:硬度值(HR15N-HR45N)、浅层压痕深度(μm,参照ASTME18-22)
  • 纳米压痕硬度:硬度值(GPa)、压痕深度(nm,参照ISO14577-1:2015)
高温硬度测试:
  • 高温维氏硬度:硬度值(HV10at500°C)、热稳定性参数(参照ASTME92-17)
  • 高温洛氏硬度:硬度值(HRCat300°C)、氧化层影响系数(参照ISO6508-1:2016)
低温硬度测试:
  • 低温布氏硬度:硬度值(HBWat-50°C)、脆性转变温度(参照ASTME10-18)
  • 低温显微硬度:硬度值(HV0.5at-196°C)、冷脆性参数(参照ISO6507-1:2018)
硬度均匀性测试:
  • 截面硬度分布:硬度梯度(HV/mm)、有效硬化层深度(参照ISO6507-1:2018)
  • 表面硬度均匀性:硬度偏差(±5%)、采样点密度(点/cm²,参照ASTME18-22)
硬度与力学性能关联测试:
  • 硬度-强度换算:抗拉强度(Rm≥500MPa)、换算误差(±5%,参照ASTME140-12)
  • 硬度-韧性关联:冲击功(KV2/J)、硬度阈值(参照ISO18265:2013)
特殊应用硬度测试:
  • 涂层硬度:结合强度(MPa)、涂层厚度(μm,参照ISO6507-1:2018)
  • 焊接区域硬度:热影响区硬度(HV10)、软化率(%,参照AWSD1.1:2020)
自动化硬度测试:
  • 自动维氏硬度:测试速度(点/小时)、图像分析精度(μm,参照ASTME92-17)
  • 在线硬度检测:实时硬度值、公差范围(±3%,参照ISO6508-1:2016)

检测范围

1.碳钢和低合金钢:涵盖Q235B至42CrMo等牌号,重点检测淬火回火后的硬度均匀性、表面硬度和心部硬度梯度,确保力学性能达标。

2.不锈钢:包括304、316等奥氏体不锈钢和410马氏体不锈钢,检测重点为冷加工后的硬度变化、耐腐蚀性关联硬度和高温硬度稳定性。

3.铝合金:如6061、7075等系列,重点检测时效处理后的硬度值、轻量化材料的硬度均匀性和阳极氧化层硬度。

4.工具钢:涵盖D2、H13等牌号,检测重点为耐磨硬度、红硬性(高温硬度)和淬火深度相关的硬度剖面。

5.铸铁:包括灰铸铁HT250和球墨铸铁QT500,重点检测石墨形态影响下的硬度值、基体硬度和振动阻尼关联硬度。

6.镍基合金:如Inconel718和HastelloyC276,检测重点为高温硬度、蠕变抗力相关的硬度和腐蚀环境下的表面硬度。

7.钛合金:包括TC4和纯钛,重点检测生物相容性相关的表面硬度、热加工后的硬度均匀性和航空航天应用的低温和高温硬度。

8.铜合金:如黄铜H62和青铜QSn6.5,检测重点为导电性关联的硬度、冷变形硬度和耐磨涂层硬度。

9.高强度钢:涵盖DP600和TRIP钢等先进高强钢,重点检测淬火硬度、成形性相关的硬度值和焊接区域硬度衰减。

10.涂层和表面处理材料:包括电镀层、热喷涂涂层和PVD涂层,检测重点为表面硬度、结合界面硬度和耐磨性测试的硬度值。

检测方法

国际标准:

  • ASTME10-18金属材料布氏硬度试验方法
  • ISO6506-1:2014金属材料布氏硬度试验
  • ASTME18-22金属材料洛氏硬度试验
  • ISO6508-1:2016金属材料洛氏硬度试验
  • ASTME92-17金属材料维氏硬度试验
  • ISO6507-1:2018金属材料维氏硬度试验
  • ASTME384-22材料显微硬度试验
  • ISO16859-1:2015金属材料里氏硬度试验
  • ASTMA956-22钢产品肖氏硬度试验
  • ISO14577-1:2015金属材料仪器化压痕试验
国家标准:
  • GB/T231.1-2018金属材料布氏硬度试验
  • GB/T230.1-2018金属材料洛氏硬度试验
  • GB/T4340.1-2009金属材料维氏硬度试验
  • GB/T17394-2014金属材料里氏硬度试验
  • GB/T18449.1-2009金属材料努氏硬度试验
  • GB/T4341-2014金属材料肖氏硬度试验
  • GB/T265-2021金属材料高温硬度试验
  • GB/T246-2017金属材料低温硬度试验
  • GB/T13313-2008金属材料硬度与强度换算
  • GB/T12604.10-2020无损检测硬度测试方法
方法差异说明:ASTM与ISO标准在载荷单位(kgfvs.N)、压头公差和测试条件(如保持时间)存在细微差异;GB标准多等效采用ISO,但部分参数如试样制备要求更严格,例如GB/T231.1规定更详细的表面粗糙度限制。

检测设备

1.布氏硬度计:型号HB-3000(载荷范围62.5-3000kgf,压头直径2.5-10mm,精度±1%)

2.维氏硬度计:型号HV-1000(载荷范围1-100kgf,测量精度0.1μm,图像分析系统)

3.洛氏硬度计:型号HR-150A(载荷范围60-150kgf,标尺HRC/HRB/HRA,精度±0.5HR)

4.显微维氏硬度计:型号HMV-G21(载荷范围0.01-1kgf,放大倍数400x,数字测微系统)

5.里氏硬度计:型号HLD-200(冲击能量10-30J,测量范围200-900HLD,精度±4HL)

6.肖氏硬度计:型号HS-19(回弹高度测量范围20-100HS,精度±2HS)

7.高温硬度计:型号HTV-1000(温度范围室温-1000°C,载荷10-50kgf,真空环境)

8.低温硬度计:型号LTV-500(温度范围-196°C至室温,载荷5-30kgf,液氮冷却系统)

9.自动维氏硬度测试系统:型号AVK-100(测试速度50点/小时,自动聚焦精度0.5μm,软件控制)

10.便携式硬度计:型号PH-100(超声波原理,测量范围150-960HV,电池供电)

11.纳米压痕仪:型号NHT-3(载荷范围0.1-500mN,深度分辨率0.1nm,热漂移补偿)

12.表面洛氏硬度计:型号SHR-200(载荷范围15-45kgf,浅层压痕测量,精度±0.5HRN)

13.万能材料试验机附硬度模块:型号UTM-500(载荷范围0.02-500kN,集成压痕附件,精度±0.5%)

14.金相试样制备系统:型号MP-2(研磨抛光精度Ra≤0.1μm,用于硬度试样预处理)

15.图像分析显微镜:型号IAM-400(放大倍数50-1000x,压痕测量软件,精度±0.2μm)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

金属材料硬度试验
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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