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金(jīn)屬材料行業是國家的支柱産業之一,金(jīn)屬材料的質量是機械零部件的保障,通用(yòng)型材料實驗室是爲了(le)研究金(jīn)屬材料性能(néng)的主要檢測和(hé)研究方法,是高(gāo)等院校、科研院所、大(dà)中小(xiǎo)企業爲保障産品的性能(néng)和(hé)質量,配置的成套檢測設備。 一般包含:化學成分檢測、硬度檢測、金(jīn)相檢測、力學檢測、無損檢測等;
一、化學成分檢測: 黑色金(jīn)屬、有色金(jīn)屬材料的合格先取決化學成分的含量是否符合标準;特别有害元素的等重要元素的檢測;
常規檢測方式有兩種:1、光譜儀 2、碳硫分析儀+元素分析儀等
二、硬度檢測: 表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能(néng)力。它是金(jīn)屬材料的重要性能(néng)指标之一。一般硬度越高(gāo),耐磨性越好(hǎo)。
常用(yòng)的硬度檢測形式有:
1、裏氏硬度(Dietmar Leeb):便攜式硬度計(jì)一種,一種能(néng)将各種硬度值進行換算(suàn)的較小(xiǎo)型的硬度計(jì)。主要用(yòng)于對(duì)金(jīn)屬材料的測試,特别是對(duì)較大(dà)型的工(gōng)件。
2、布氏硬度(HB):主要是用(yòng)于測未經淬火的鋼材、鑄鐵(tiě)、有色金(jīn)屬及質軟的軸承合金(jīn)材料,用(yòng)HBW表示。 以一定的載荷(一般3000kg)把一定大(dà)小(xiǎo)(直徑一般爲10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載後,負荷與其壓痕面積之比值,即爲布氏硬度值(HB),單位爲公斤力/mm2 (N/mm2)。
載荷有:
61.29N(6.25Kgf),76.6N(7.813Kgf),153.2N(15.625Kgf),294N(30Kgf),306.25N(31.25Kgf),612.9N(62.5Kgf),
(小(xiǎo)負荷)612.9N(62.5Kgf)、980N(100Kgf)、1226N(125Kgf)、1839N(187.5Kgf)、2452N(250Kgf)、4900N(500Kgf)、7355N(750Kgf)、9800N(1000Kgf)、14700N(1500Kgf)、29400N(3000kgf)
鋼球有:Φ2.5mm、Φ5mm、Φ10mm
布氏硬度
1).測試用(yòng)壓頭:直徑爲D的鋼球或硬質合金(jīn)球;
2).适用(yòng)範圍:對(duì)金(jīn)屬來(lái)講,隻适用(yòng)于測定退火、正火、調質鋼、鑄鐵(tiě)及有色金(jīn)屬的硬度。
3).優點:測量誤差小(xiǎo),數據穩定; 4).缺點:壓痕大(dà),不能(néng)用(yòng)于太薄件或成品件。
3、洛氏硬度(HR):用(yòng)于各種鋼材(含合金(jīn)鋼、不鏽鋼)硬度的測試。有以下(xià)洛氏硬度計(jì)、電動洛氏硬度計(jì)、數顯洛氏硬度計(jì)、數顯表面洛氏硬度、數顯洛氏、表面洛氏硬度計(jì)。
洛氏硬度試驗采用(yòng)120°金(jīn)剛石圓錐壓頭和(hé)直徑1.588mm、3.175mm鋼球三種壓頭, 常用(yòng)載荷:60kg、100kg、150kg三種試驗力,它們共有九種組合, 對(duì)應于洛氏硬度的九個标尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。
表面洛氏硬度試驗采用(yòng)120°金(jīn)剛石圓錐和(hé)1.588mm鋼球2種壓頭,采用(yòng)15kg、30kg、45kg三種試驗力,它們共有六種組合,對(duì)應于表面洛氏的六個标尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。
還有塑料洛氏硬度計(jì):
總試驗力:588.4N、980.7N 、1471N
壓頭:φ3.175、φ6.35、φ12.7(mm)鋼球壓頭,
檢測标尺:70-94HRE,100-120HRL,85-110HRM,114-125HRR;
4、維氏硬度(HV):主要是用(yòng)于測黑色金(jīn)屬、有色金(jīn)屬、硬質合金(jīn)(如鋁合金(jīn))及表面滲碳、滲氮層的硬度,用(yòng)HV表示。
方錐形金(jīn)剛石壓入器壓材料表面,保持規定時(shí)間後,用(yòng)測量壓痕對(duì)角線長度,再按公式來(lái)計(jì)算(suàn)硬度的大(dà)小(xiǎo)。它适用(yòng)于較大(dà)工(gōng)件和(hé)較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小(xiǎo)負荷維氏硬度,試驗負荷﹤1.949.03N,它适用(yòng)于較薄工(gōng)件、工(gōng)具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度,試驗負荷﹤1.961N,适用(yòng)于金(jīn)屬箔、極薄表面層的硬度測定。
分類:
1)、維氏硬度試驗;最大(dà)載荷:10KG,30,50KG 2)、小(xiǎo)負荷維氏硬度試驗;最大(dà)載荷:3KG,5KG, 3)、顯微維氏硬度試驗。最大(dà)載荷:1KG試驗力的選擇要根據試樣種類、試樣厚度和(hé)預期的硬度範圍而定。
三、金(jīn)相檢測:
1、制樣設備:切割機、鑲嵌機、預磨機、抛光機、電解腐蝕機耗材,
2、宏觀金(jīn)相:表面質量,焊接熔深,材料流線,斷口接截面觀察,形貌尺寸觀察,等宏觀狀态下(xià)的組織結構形貌尺寸等;
3、微觀金(jīn)相:金(jīn)相顯微鏡是通過對(duì)試樣表面的放(fàng)大(dà),來(lái)達到(dào)觀察和(hé)分析微觀組織的目的,主要的使用(yòng)領域有兩大(dà)類:一類是金(jīn)相分析或者是相關的分析,一類是半導體,芯片等觀察和(hé)分析; 這(zhè)裏主要說的是材料金(jīn)相分析的顯微鏡,金(jīn)相分析前一般要對(duì)材料進行處理(lǐ),制樣設備包含:切割機、鑲嵌機、預磨機、抛光機及腐蝕儀等, 金(jīn)相顯微鏡一般有如下(xià)的分類:單目、雙目、三目的,正置的和(hé)倒置的,台式的,卧式的和(hé)便攜式的;反射的和(hé)透反的;明(míng)場的,明(míng)場偏光,明(míng)暗場及偏光的顯微鏡等等;
四、力學性能(néng)測試:
1、萬能(néng)試驗機:主要用(yòng)于金(jīn)屬材料和(hé)水(shuǐ)泥、混凝土、塑料等非金(jīn)屬材料的拉伸、壓縮、彎曲、剪切等試驗。增加附件,可完成鋼絞線、鋼絲繩、鏈條、電焊條、膠帶及構件的力學性能(néng)試驗。廣泛應用(yòng)于機械、冶金(jīn)、交通、建工(gōng)、建材、大(dà)專院校、質量檢測等行業和(hé)部門(mén)。性能(néng)可靠,經濟實用(yòng),是生産和(hé)工(gōng)程中材料檢測的理(lǐ)想試驗機。 本試驗機根據國家GB/T3159-92《液壓式萬能(néng)試驗機》設計(jì)與制造。采用(yòng)液壓加荷 ,油壓傳感器測力,電子引申計(jì)測試拉伸變形,計(jì)算(suàn)機處理(lǐ)運算(suàn)數據,具備試驗數據屏顯和(hé)存貯、曲線繪制和(hé)分析、打印結果等功能(néng)。
2、沖擊試驗機:用(yòng)來(lái)對(duì)金(jīn)屬材料在動負荷下(xià)抵抗沖擊的性能(néng)進行檢驗,符合國标GB/T3803-2002《擺錘式沖擊試驗機的檢驗》,按國标GB/T229-2007《金(jīn)屬夏比缺口沖擊試驗方法》對(duì)金(jīn)屬材料進行沖擊試驗
五、無損檢測等: 對(duì)試樣不産生破壞、損傷的檢測方式:比如焊接質量、鑄造質量、鍛造等内部質量的檢測;常見的有超聲波探傷,X攝像探傷,磁粉探傷等
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