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    高溫硬度檢測的原理以及檢測方法
    作者:admin 發布日期:2017/3/20 關注次數: 二維碼分享

    在現代工業技術的發展訊速的今天,對金屬材料在高溫環境下的使用性能,也不斷提出了更高的要求,尤其是航空、航天時代的開啟,以及火箭技術的飛速發展,使材料高溫性能檢測已被列為了基本檢測之一。目前高溫硬度檢測通常采用3種方式:壓印法、一端平壓法、相互壓入法。


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    1、壓印法:壓印法就是需要硬度計的壓頭與被測工件接觸。

    其工作原理與常規的陜西硬度計基本相似。即采用高溫硬度計,對材料進行打壓,通過壓痕來測定材料在高溫下的硬度性能,通常出現的問題如下:

    a、溫度的變化可控性:陜西硬度計設計溫度要求與打壓時的實際溫度誤差;打壓負荷過程中的溫度變化情況,在采用高溫加熱爐配硬度計的情況下一般都會出現。

    b、被測材料在加熱過程中的防氧化:--- 對此方面目前國外一些成熟企業通常采用對加熱裝置充保護氣體或者采用真空裝置。

    c、材料在高溫情況下的蠕變、回復等問題:--- 對此方面必須掌握被測材料的熔點等基本數據才能進行測量,如材料熔點較低,加熱溫度相對較高,發生蠕變,壓頭打壓在材料表面,會隨著時間的推移緩慢的壓入到材料內部,產生下滑現象,壓痕不斷產生變化,從而直接影響測量結果。

    d、硬度計壓頭要求:普通洛氏、維氏硬度計壓頭一般采用金剛石材料,當金剛石壓頭打壓在加熱后的高溫被測材料上時,壓頭自身溫度也會急變,很容易造成壓頭碎裂。在高于600度的非真空環境下又容易石墨化,所以必須選擇其他壓頭材料,當溫度低于1300度時通常選用藍寶石(人造剛玉)材料。高溫布氏硬度計壓頭可采用硬質合金,金屬陶瓷等。

    e、高溫情況下壓痕的采集:--- 布氏、維氏硬度測量法,需要對壓痕進行測量從而計算材料的硬度。有的因為操作不當,引起材料再結晶,至使壓痕本身不規范,影響測量,這方面可以進行再測量進行解決。但更多問題出現在由于各層次溫差等導致成像模糊,難以采集測量,一直是高溫尤其是超高溫硬度檢測的一個難點,也可以理解為在惡略情況下成像問題。

    f、硬度計與加熱器的配備:--- 對于相對溫度較低的(400度以下),有的采用硬度計配備單獨的高溫爐。材料首先在高溫爐里加熱,加熱好后在放置與小的保溫裝置內,然后放到硬度計上進行測量,對于此法,最重要的問題是溫度損失難以控制,很難達到理想的檢測目的。目前國際上比較認可的是一體式設計的高溫硬度計,有些發達國家利用激光定位技術,來進行高溫硬度測量,但價格十分昂貴,少則幾百萬,多則上千萬。


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    2、相互壓入法:---相互壓入法是將兩個同樣材料,按完全相同的尺寸制樣,并緊密的平行放在一起,施加試驗力,測量平面壓印寬度,通過單位面積上所受的負荷來確定材料高溫硬度。

    3、一端平壓法:---是將被測材料制成120度夾角的圓錐試樣,垂直放置于耐熱基體(需高硬度),在要求溫度下加力,卸力后測量試樣被擠壓出來的平面尺寸,來計算單位面積內所承受的力,從而確定材料高溫硬度。

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