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金属材料常识
钢材就是含碳量大于0.025%,小于0.2%的铁碳合金。铁是大自然赏赐给人内的恩物,将开采的铁矿石放入高炉中冶炼后即得到生铁,生铁按不同冶炼工艺和用途可分为炼钢生铁和铸造生铁。炼钢生铁是一种含碳量>2%的铁碳合金,同时也含有少量的硅,锰,硫,磷等元素,其中硅和锰是有利元素,按一定比例存在于钢铁中可以显著提高材料的强度.硬度和耐腐耐磨性,而硫和磷则有害,会分别造成钢铁的热脆性和冷脆性,降低材料性能。
把炼钢用生铁放入炼钢炉中按一定比例熔炼,将得到的钢液浇铸成型,冷却后即得到钢锭或铸坯,供轧制成各种型材,为了获得不同性能的钢材,还会在熔炼过程中加入铬.镍.钼.钨.钒等微量元素,而这些化学成分决定了钢材的不同特性。其中“铬”可以增加钢材的耐腐蚀性,通常国际上把含铬量大于13%的钢材称为不锈钢。镍可以增加钢材的强度和韧性,钼可以防止钢材变脆,钨可增加钢材的耐磨损性,别看钨的硬度较低,只有大约40s,但它们的抗磨损能力非常高,钒可增加钢材的抗磨损性和延展性。
1、HB - 布氏硬度:
布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。
布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为:以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。
2、HR-洛式硬度
洛式硬度(HR-)是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
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