模具钢热处理是指通过加热和冷却的过程,改变模具钢的组织结构和性能,以达到提高硬度和耐磨性的目的。测量模具钢的硬度是评价热处理效果的重要指标之一。本文将介绍模具钢热处理中常用的硬度测试方法及其原理。
一、硬度测试方法
1. 布氏硬度测试法(HB):布氏硬度测试法是一种常用的金属硬度测试方法,适用于大多数金属材料。测试时,使用一定负荷的球形或圆锥形钢珠压入试样表面,通过测量压痕的直径来计算硬度值。
2. 洛氏硬度测试法(HRC):洛氏硬度测试法是一种常用的金属硬度测试方法,适用于高硬度的金属材料。测试时,使用一定负荷的钢珠压入试样表面,通过测量压痕的深度来计算硬度值。
3. 维氏硬度测试法(HV):维氏硬度测试法是一种常用的金属硬度测试方法,适用于大多数金属材料。测试时,使用一定负荷的金刚石或硬质合金压入试样表面,通过测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
4. 理氏硬度测试法(HRB):理氏硬度测试法是一种常用的金属硬度测试方法,适用于软金属材料。测试时,使用一定负荷的钢珠压入试样表面,通过测量压痕的深度来计算硬度值。
二、硬度测试原理
1. 布氏硬度测试原理:布氏硬度测试是通过测量压痕的直径来计算硬度值。测试时,使用一定负荷的球形或圆锥形钢珠压入试样表面,根据压痕的直径和负荷值,查找硬度表得到硬度值。
2. 洛氏硬度测试原理:洛氏硬度测试是通过测量压痕的深度来计算硬度值。测试时,使用一定负荷的钢珠压入试样表面,根据压痕的深度和负荷值,查找硬度表得到硬度值。
3. 维氏硬度测试原理:维氏硬度测试是通过测量压痕的对角线长度来计算硬度值。测试时,使用一定负荷的金刚石或硬质合金压入试样表面,根据压痕的对角线长度和负荷值,查找硬度表得到硬度值。
4. 理氏硬度测试原理:理氏硬度测试是通过测量压痕的深度来计算硬度值。测试时,使用一定负荷的钢珠压入试样表面,根据压痕的深度和负荷值,查找硬度表得到硬度值。
三、硬度测试步骤
1. 准备试样:将模具钢样品切割成适当的尺寸,并进行打磨和抛光,以确保试样表面光滑。
2. 选择合适的硬度测试方法:根据模具钢的硬度范围和要求,选择合适的硬度测试方法。
3. 调整硬度测试仪器:根据测试方法的要求,调整硬度测试仪器的负荷和压头。
4. 进行硬度测试:将试样放置在硬度测试仪器上,使压头与试样表面接触,施加一定的负荷,保持一定的时间后,卸载负荷。
5. 测量压痕:使用显微镜或硬度计测量压痕的直径、深度或对角线长度。
6. 计算硬度值:根据测试方法的原理和硬度表,计算出模具钢的硬度值。
7. 多点测试:为了提高测试的准确性,可以在不同位置进行多点测试,并取平均值作为最终的硬度值。
四、硬度测试注意事项
1. 试样表面准备:试样表面必须光滑、无划痕和氧化层,以确保测试结果的准确性。
2. 负荷选择:根据模具钢的硬度范围和要求,选择合适的负荷。
3. 测试位置选择:应选择试样表面平整、无缺陷的位置进行测试,避免影响测试结果。
4. 测试时间控制:测试时间应控制在规定范围内,以保证测试结果的准确性。
5. 多点测试:为了提高测试的准确性,可以在不同位置进行多点测试,并取平均值作为最终的硬度值。
总结:模具钢热处理后的硬度测试是评价热处理效果的重要指标之一。常用的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和理氏硬度。测试时需要注意试样表面的准备、负荷的选择、测试位置的选择、测试时间的控制和多点测试等因素,以确保测试结果的准确性。