评定，不折断-硬度测试和铸造

使用非破坏性方法对金属零件进行鉴定的关键步骤

硬度测试是一种用于质量测试的方法铸造厂测量…的性质铸造金属以及它们对不同应用的适用性。它的普及是由于测试的非破坏性，以及它与其他力学性能的关系。铸造厂根据硬度测试结果推断材料的拉应力。

铸造金属的性能根据金属的成分、工艺条件和不同而不同热处理．重要的是要证明铸造金属产品适合于预期的最终应用。亚博账号审核不过四个主要类别的属性是重要的铸造金属用户:

• 强度
• 影响
• 硬度
• 耐蚀性

铸造厂有时会在铸件的旁边铸造一个试模。测试片的质量测试结果也被认为是真实的铸造产品。有些测试(如拉应力和冲击)会在此过程中破坏试件。然而，无损检测(NDT)不会破坏金属样品以获得结果。无损检测的优点是可以对铸造金属产品本身进行测试，而不是对试样进行测试。

硬度测试的好处:

• 能够在热处理操作和案例深度分析中验证零件的热处理
• 确定一种材料是否具有其预期用途的必要性能的能力
• 无损检测替代方案，有效地确认和释放目标应用的材料或部件
• 成本低，性能快

什么是硬度测试?

这个词,硬度，通常意味着抗变形。对于金属来说，这种特性是对其抗永久或塑性变形能力的一种衡量。测量金属和铸造金属硬度有几种不同的试验方法。

布氏硬度试验

布氏硬度试验采用ASTM e10 -金属材料布氏硬度标准试验方法。的美国测试与测量协会(ASTM)是本标准的保管人。这是一种宏观压痕测试，使用高负载来获得测量结果。铸造金属需要宏观硬度测试，由于过程晶粒结构和不均匀材料的潜力。

为了获得布氏硬度值(BHN)，一个固定直径的硬质合金球在固定的压力下压入金属，并在一定的时间内。在去除负载时，操作者测量留下的压痕直径，并使用以下公式将其转换为BHN:

\(布氏硬度={2观点πD (D-sqrt {D ^ 2 D ^ 2})} \)

P=作用力(kgf)
D=压头直径(mm)
d=压痕直径(mm)

在美国，测试负载为钢和铁通常设置在3000kgf和一个10mm的球。铝使用较低的测试负载500kgf，有时使用较小的5mm压头。典型的BHN在50-750之间。的工程工具箱布氏硬度表下面列举了一些BHN的例子:

材料
布氏硬度值

软铜

60

低碳钢

130

韧化钢凿

235

白口铸铁

415

氮化表面

750

金属表面的制备对于布氏硬度测试非常重要。锯齿状的表面或其他缺陷将影响结果。建议在准备测试时研磨金属表面，以使测试结果的变异性最小化。

布氏硬度试验的起源可以追溯到1900年。在测试的最初几年里，操作人员的观点极大地影响了测试结果。不同的操作人员会得出不同的结果，导致测量的高变异性。但是，随着电子测量设备的引入，一致性水平有了明显的提高。

洛氏硬度试验

洛氏硬度试验采用ASTM e18 -金属材料洛氏硬度试验方法。罗克韦尔测试分为两个阶段。该设备使用金刚石或球压头对样品施加初步测试力。这一阶段的目的是突破金属的表面，减少表面光洁度对最终结果的影响。操作员在这一点上测量基线压痕深度。将预加载保持一段设定的时间后，再施加一个主加载。同样，在将力再次减小到预加载力之前，力被保持一段预先设定的时间。时间一过，操作人员就对缩进进行深度测量。洛氏硬度值是基于基线和最终深度测量值之间的差值。

测试轴的垂直度在2度以内对洛氏试验的精度至关重要。试验时附有洛氏硬度标度。

\(RHN={N-(h/ S)}\)

N=常数
年代=规模单位
h=压痕深度

里氏回弹硬度试验

里氏硬度试验采用ASTM a956 -钢产品里氏硬度试验方法。亚博账号审核不过Leeb测试是对一个物体从测试样本反弹的测量。金属的硬度影响回弹能，较硬的材料会产生较大的回弹，较软的材料会抑制回弹能。物体撞击试样前后的速度构成了回弹值的基础。Leeb测试设备包含一个线圈，用来测量用于回弹测试的磁球的感应电压。这种感应电压直接与球通过测试设备线圈运动的速度有关。里氏硬度值的计算公式如下:

\(LHN={反弹;撞击后的速度}x1000\)

Leeb方法的优点包括:在测试样品上留下的压痕比其他方法要小得多。与布氏硬度计和洛氏硬度计相比，它携带方便、使用方便、速度快。缺点是，当样品表面不均匀时，它可能会产生变化的结果。样品的厚度和含碳量也会影响结果。

硬度值转换

ASTM E140-12be1给出了金属从一种硬度测试方法到另一种硬度测试方法的标准硬度换算表。值得注意的是，这些转换是近似的，并且取决于诸如材料成分、显微组织和热处理等因素。尽管这些表是基于跨不同方法的大量测试，但转换结果只能被视为可比较值的估计值。

硬度值及热处理

铸造的金属经过热处理以控制其性能。热处理包括将材料的温度提高到预定值。然后根据产品的期望性能以特定的速率冷却。加热循环的最终温度和冷却速度对金属的微观组织有直接的影响。

冷却速度越快，珠光体和铁素体组织越细，硬度越大。如果金属被淬火，快速冷却会导致马氏体组织，其硬度最高。由于显微组织与硬度之间的直接关系，硬度测试是判断热处理是否成功的快速指标。

硬度值和铸造金属性能

表显示了特定材料的抗拉强度与硬度之间的关系。这是一个有用的相关性，因为测量拉应力是一个破坏性的过程，而硬度测试是无损的。然而，从硬度到抗拉强度的转换有局限性，这些表只是近似值。

布氏硬度值与拉应力的关系:

\(TS(MPa)=begin{cases}3.55 cdot HB(HB le 175)[2ex]3.38 cdot HB(HB>175)end{cases}\) \(TS(psi)=begin{cases}515 cdot HB(HB le 175)[2ex]490 cdot HB(HB>175)end{cases}\)

乙肝=材料布氏硬度(用标准压头和3000kgf载荷测量)

铸造产品及亚博账号审核不过分级

许多因素影响分级铸钢．产品的成分，化学和机械性能，以及热处理工艺都在每个铸件产品的ASTM标准认证中发挥作用。

ASTM为不同等级的金属产品制定标准规范。亚博账号审核不过了解这些等级和它们的性质是很重要的，以便选择正确的等级为每个应用程序。ASTM A27是一个涵盖碳钢通用铸件。

铸造厂的硬度试验

硬度测试的发展使金属铸造厂更容易基于一个简单的测试来估计其产品的性能。亚博账号审核不过它是非破坏性的，这意味着它可以在成品上进行而不会造成损害。亚博账号审核不过这是一个快速的过程，在产品离开生产线时给铸造厂提供关于产品的快速反馈。亚博账号审核不过硬度值和抗拉强度之间的相关性是对产品等级进行初步评估的有用指南。铸造厂在向客户发布产品之前完成一整套认证测试。亚博账号审核不过

硬度测试也可以帮助铸造厂检查他们的热处理过程。结果表明，材料的微观结构是否发生了预期的变化。硬度测试是金属铸造厂质量控制和工艺调整的重要组成部分。