燒結(jié)金屬材料的硬度檢測(cè)方法
1. 燒結(jié)材料的硬度
燒結(jié)材料(即粉末冶金材料,但不包括硬質(zhì)合金)一般都是金屬基體和孔隙的復(fù)合體??紫妒菬Y(jié)冶金材料固有特性,一種燒結(jié)材料的硬度主要取決于孔隙度,一般隨孔隙度增大而減小。這是由于基本材料被孔隙所削弱,在測(cè)量硬度時(shí),壓頭同時(shí)壓在金屬基體和孔隙上,有效承載面積減小所致。因此,燒結(jié)材料的宏觀硬度所反映的不是粉末基體的真實(shí)硬度,通常稱(chēng)之為“表觀硬度”。在研究工作中,為獲得金屬基體的真實(shí)硬度,應(yīng)采用顯微硬度在顯微觀察下避開(kāi)孔隙在基體上進(jìn)行檢測(cè)。
燒結(jié)金屬材料的硬度檢測(cè)規(guī)定適用于未經(jīng)熱處理的燒結(jié)材料,對(duì)于經(jīng)熱處理的至少應(yīng)在距表面5 mm深度內(nèi)硬度基本均勻部位檢測(cè)。經(jīng)過(guò)表面滲碳和碳氮共滲后又經(jīng)表面硬化處理后的硬度檢測(cè)另有規(guī)定,見(jiàn)GB 9097.2或ISO 4498-2。
2. 燒結(jié)材料的硬度檢測(cè)方法
1)試樣準(zhǔn)備
試樣表面必須清潔、光滑、平整。因?yàn)檫M(jìn)行布氏或維氏法檢測(cè)時(shí),才能獲得清晰的壓痕便于準(zhǔn)確測(cè)量。試樣表面制備時(shí),可進(jìn)行輕微的磨光、拋光。磨光時(shí)可用金相砂紙,拋光時(shí)可用6μm粒度以下的拋光膏或金剛石研磨膏。
2)儀器要求:燒結(jié)材料的硬度檢測(cè)可能用到布氏、洛氏、維氏方法。儀器示值誤差應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
3)檢測(cè)方法和標(biāo)尺選用
燒結(jié)金屬材料的硬度試驗(yàn)GB 9097.1-2002規(guī)定。對(duì)于粉末冶金制品,當(dāng)不知道其硬度范圍時(shí),可用維氏法測(cè)試出一個(gè)參考硬度,即首先用49.03N(5 kgf)檢測(cè)力進(jìn)行試測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果按下表先用檢測(cè)方法和標(biāo)尺及檢測(cè)條件。
燒結(jié)金屬材料硬度檢測(cè)類(lèi)別和條件
試樣硬度等級(jí)(HV5) | 檢測(cè)類(lèi)雖和條件 | 試樣硬度等級(jí)(HV5) | 檢測(cè)類(lèi)雖和條件 |
>15~60 | HV5 HBS2.5/15.625/30 HRH | >200~400 | HV10 HBW2.5/187.5/10 HRA |
>60~100 | HV5 HBS2.5/31.25/15 HRF | >400 | HV20 HBW2.5/187.5/10 HRC |
>100~200 | HV5 HBS2.5/62.5.25/10 HRB |
如材料或產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的硬度值跨表的兩個(gè)等級(jí),則應(yīng)按較低等級(jí)的檢測(cè)類(lèi)別和條件作檢測(cè)。
4)硬度檢測(cè)
按GB/T 231—2002、GB/T 230—2004、GB/T 4340.1—1999進(jìn)行。
結(jié)果以四個(gè)硬度值的算術(shù)平均值為材料的硬度值。