钢件热处理种类及其硬度的检测方法
钢材硬度检测方法
钢材硬度检测方法1.引言钢材的硬度是衡量其抗压和抗磨性能的重要指标之一。
准确地检测钢材的硬度对于质量控制和材料选择具有重要意义。
本文将介绍常用的钢材硬度检测方法，包括洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度以及超声波硬度等方法。
2.洛氏硬度检测方法洛氏硬度是最常用的硬度检测方法之一，它通过在试样表面施加不同深度的压痕来测量其硬度。
主要分为A、B、C三个硬度等级。
2.1检测步骤1.准备测试样品，并保证其平整清洁。
2.将样品放置在洛氏硬度计上。
3.选择适当的硬度等级和压头进行测试。
4.施加预先设定好的初次载荷，使其稳定。
5.施加总载荷，并保持稳定一段时间。
6.松开总载荷，读取洛氏硬度数值。
2.2应用范围洛氏硬度检测方法广泛应用于各种钢材、铸件和合金等材料的硬度检测。
3.布氏硬度检测方法布氏硬度是另一种常见的硬度检测方法，通过在试样表面施加一定直径的压头来测量其硬度。
该方法主要适用于较大颗粒或粗糙表面的材料。
3.1检测步骤1.准备测试样品，并保证其平整清洁。
2.将样品放置在布氏硬度计上。
3.选择适当的压头和载荷进行测试。
4.施加预先设定好的载荷，使其稳定。
5.测量压头对试样产生的压痕直径。
6.根据压痕直径和载荷计算出布氏硬度数值。
3.2应用范围布氏硬度检测方法适用于各种金属、非金属和复合材料等材料的硬度检测，特别适用于铸铁和铸钢等材料。
4.维氏硬度检测方法维氏硬度是一种广泛应用于金属材料的微硬度检测方法，通过在试样表面施加一个固定负荷的菱形压头来测量其硬度。
4.1检测步骤1.准备测试样品，并保证其平整清洁。
2.将样品放置在维氏硬度计上。
3.调整负荷和压头，使其稳定。
4.施加负荷，使压头在试样表面停留一段时间。
5.移除负荷，读取维氏硬度数值。
4.2应用范围维氏硬度检测方法适用于各种金属材料、陶瓷和涂层等材料的硬度检测。
5.超声波硬度检测方法超声波硬度检测方法是一种非破坏性的硬度检测方法，通过测量超声波在试样中传播速度的变化来计算其硬度。
钢的热处理及硬度测定
钢的热处理及硬度测定钢是常见的金属材料之一，具有优异的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于制造行业中。
然而，钢材经过加工后，其性能和结构可能会发生变化，此时需要进行热处理和硬度测定以确定钢材的性能和结构，以满足不同的使用需求。
1. 钢的热处理钢的热处理是通过改变钢材的温度、保温时间和冷却方式等工艺参数，使钢材的组织结构、力学性能和物理性能发生变化，以达到不同的性能要求。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
（1）退火退火是将钢材加热至一定温度，随后进行保温一定时间，最后缓慢冷却至室温。
这种热处理方法可以改善钢材的塑性和韧性，但会降低强度和硬度。
退火的目的是消除内部应力和组织缺陷。
（2）正火正火是将钢材加热至一定温度，进行保温，然后将钢材冷却至室温。
正火的目的是提高钢材的硬度和强度，并改善其韧性。
正火后的钢材具有较细小的组织，非常适合制造高强度的零件。
（3）淬火淬火是将钢材加热至淬火温度，将其迅速冷却（如用水、油或盐浴），以获得高硬度、高强度的钢材。
淬火的结果是形成了一种直径最小的组织结构——马氏体，这种组织结构具有非常高的硬度和强度。
（4）回火钢材的硬度是一个衡量其抗压缩能力的重要指标，通常采用硬度测试仪器对其硬度进行测定。
硬度测试仪器有多种类型，如洛氏硬度计、维氏硬度计、布氏硬度计等。
选择正确的测试仪器和测试方法是确保准确测定钢材硬度的关键。
在硬度测定前，应首先了解钢材的类型、组织结构和热处理状态，以选择最适合的硬度测试方法。
然后根据测试方法，在试样上施加适当的载荷，并测量后推算出硬度值。
硬度测定是确定钢材的重要参数，如其强度、韧性和耐磨性等，因此是确保钢材质量和性能的必要步骤。
总之，钢的热处理和硬度测定是重要的制造过程，能够对钢材的性能和结构产生深远的影响。
在选择热处理方法和硬度测试方法时，应根据不同材料、工艺和使用要求来决定，以确保钢材的最终性能和质量。
热处理硬度检测标准
热处理硬度检测标准热处理是一种常见的金属材料加工工艺，通过对金属材料进行加热和冷却的过程，可以改变其组织结构和性能，从而达到一定的硬度和强度要求。
而硬度检测则是评定材料是否符合热处理标准的重要手段之一。
本文将介绍热处理硬度检测的相关标准和方法。
1. 硬度检测的标准。
热处理后的材料硬度检测需要遵循一定的标准，以确保检测结果的准确性和可靠性。
常见的硬度检测标准包括国际上广泛应用的洛氏硬度（Rockwell Hardness）标准、巴氏硬度（Brinell Hardness）标准和维氏硬度（Vickers Hardness）标准等。
这些标准都有相应的检测方法和设备，用于评定材料的硬度值。
2. 硬度检测的方法。
硬度检测的方法根据不同的标准和要求而有所不同。
洛氏硬度检测主要通过在材料表面施加一定载荷，然后测量材料表面的残留印痕深度来确定硬度值。
巴氏硬度检测则是通过在材料表面施加一定载荷，然后测量压痕的直径来计算硬度值。
而维氏硬度检测则是通过在材料表面施加一定载荷，然后测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
这些方法都有各自的优缺点，需要根据具体的情况选择合适的方法进行硬度检测。
3. 硬度检测的设备。
进行硬度检测需要使用相应的硬度检测设备。
常见的硬度检测设备包括硬度计、洛氏硬度计、巴氏硬度计和维氏硬度计等。
这些设备根据不同的检测方法和标准，具有不同的测量范围和精度。
在进行硬度检测时，需要根据具体的要求选择合适的设备，并严格按照设备操作说明进行操作，以确保检测结果的准确性。
4. 硬度检测的注意事项。
在进行硬度检测时，需要注意一些细节和注意事项，以确保检测结果的准确性。
首先，需要保证待测材料表面的平整度和清洁度，以免影响硬度检测的准确性。
其次，在进行硬度检测时，需要根据具体的标准和方法选择合适的载荷和时间，以确保检测结果的可靠性。
最后，需要对硬度检测设备进行定期的校准和维护，以确保设备的正常工作和检测结果的准确性。
总之，热处理硬度检测是热处理工艺中的重要环节，对材料的性能和质量有着重要的影响。
钢的热处理及其硬度测定
实验三钢的热处理及其硬度测定一、实验目的1、巩固热处理工作原理、工艺特点及应用范围；2、了解热处理炉和温度控制仪表的使用方法；3、加深认识热处理工艺对钢组织与性能的影响；4、理解加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响。
二、实验原理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（ V冷应大V临），以获得马氏体组织。
碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。
2、钢的回火钢经淬火后得到的马氏体组织硬而脆，并且工件内部存在很大的内应力，如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂。
因此钢淬火后必须进行回火处理。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的性能。
三、实验内容1、掌握热处理的工艺操作；2、测定热处理工艺处理后的硬度，与热处理前进行比较；四、实验步骤1、每组领取一种热处理规范的试样，全部测定其硬度；2、将试样放入箱式电阻炉中加热，保温一段时间后，进行冷却；3、分别测定各种热处理后的试样的硬度五、实验数据的记录试样热处理规范及数据统计表牌号加热温度（℃）冷却方式回火温度（℃）硬度值组织热处理前热处理后回火后45 830 水冷200 170HBS 55-58HRC57～54HRC45 830 水冷550 170HBS 55-58HRC24～30HRC牌号加热温度（℃）冷却方式回火温度（℃）硬度值组织热处理前热处理后回火后T10 760 水冷200 190HBS 65～68HRC63～66HRCT10 760 水冷550 190HBS 65～68HRC30～36HRC六、思考题1、回火温度对淬火钢的硬度有何影响？2、过共析钢淬火加热温度为什么不能超过Accm以上？而亚共析钢淬火加热则必须超过Ac3以上？。
热处理的定义及表面热处理后怎么检测硬度
热处理的定义及表面热处理后怎么检测硬度作者：佚名来源：网上收集推荐给好友保护视力色：字号〖大中小〗热处理把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却的一种热处理工艺。
淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。
回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。
调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。
表面热处理：改变钢件表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。
表面热处理分为两大类，一类是表面淬火回火热处理，另一类是化学热处理，其硬度检验方法如下：1、表面淬火回火热处理表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。
主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。
硬度检测可采用维氏硬度计，也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。
试验力（标尺）的选择与有效硬化层深度和工件表面硬度有关。
这里涉及到三种硬度计。
维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段，它可选用0.5～100kg的试验力，测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，它的精度是最高的，可分辨出热处理工件表面硬度的微小差别。
另外，有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的。
表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择。
可以测试有效硬化深度超过0.1mm的各种表面硬化工件。
尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高，但是作为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段，已经能够满足要求。
况且它还具有操作简单、使用方便、价格较低，测量迅速、可直接读取硬度值等特点，利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理工件进行快速无损的逐件检测。
钢的热处理及硬度测量优秀课件
洛氏硬度操作原理
a.测量原理及操作过程 洛氏硬度试验采用
1200金刚石圆锥或淬火钢 球作为压头，在初试验力 F0及总试验力F1先后作用 下，将规定的压头压入试 样表面，保持一定的时间 后卸除主试验力Fl，在保 留初试验力F0下测量压痕 残余深度e。 100（或130）减去e值即 为洛氏硬度值。
b.计算公式：
根据洛氏硬度定义： 一个洛氏硬度单位在特定条件下定义为0.002mm 的压痕深度残余增量。
HRKe e h2 h1
0.002mm
K 为常数，用钢球压头时为130；用金刚石压头时为100。
K为什么定义为130或100？
c.洛氏硬度标尺分类及选用原则
洛氏硬度计按照洛氏硬度试验的基本定义设计，采用金刚石、φ1.588mm 和φ3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg三种试验力。 GB/T230-91《金属洛氏硬度试验方法》中扩展为HRA、HRB、HRC、HRD、 HRE、HRF、HRG、HRK、HRH九个标尺。
b.按照结构形式不同：还分为台式和携带式等。
图1－1直接加荷式硬度计
1－2杠杆式洛氏硬度计
图1-3 洛氏硬度计的外观图
便 携 式
特点是：其试验力的施加是通过螺杆和一个已校准的弹簧完成的；用 刻度表测量弹簧位移来确定试验力的大小；压痕深度的测量由精密螺 旋测微机构完成，硬度值的读取方式是透过放大镜读取鼓轮上的刻度 线。
式中：F—试验力，kgf； s——压痕表面积，mm h——压痕深度，mm2。
式中：D—球压头直径，mm； F——试验力，N； d——压痕平均直径，mm；
2洛氏硬度试验
洛氏硬度试验机的结构： 金属洛氏硬度计是测量材料洛氏硬度的专用设备。 a.根据施加试验力的方式不同洛氏硬度计可分为： 1．直接加荷式硬度计 2．杠杆式硬度计 3. 还有弹簧加试验力及液压加试验力等形式的硬度计。
碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定
淬火、回火是钢件的重要热处理工艺。所谓 淬火就是将钢件加热到Ac或Acl以上，保温后放 入放入各种不同的冷却介质中快速冷却，以获得 马氏体组织的热处理操作。 钢件，特别是高碳钢件经淬火后得到马氏体 组织时，材质硬而脆，并且工件内部存在很大的 内应力，如果直接进行磨削加工往往会出现龟裂； 一些精密的零件在使用过程中将会引起尺寸变化 而失去精度，甚至开裂。因此钢件淬火后必须立 即进行回火处理。
表6—1 碳钢的临界点
类 别 钢 号 临 界 点（℃）
Ac1
Ac3或Accm
Ar1
Ar3
碳 素 结 构 钢
20 30 40 45 50 60
735 732 724 724 725 727 730 730 730 730 730
855 813 790 780 760 766 770 － 800 820 830
（5） 残余奥氏体（Ar） 当奥氏体中含碳量>0.5％时， 淬火时总有一定量的奥氏体不能转变成为马氏体，而保留 到室温，这部分奥氏体就是残余奥氏体，它不易受硝酸酒 精腐蚀剂的浸蚀，在显微镜下呈白亮色，分部在马氏体之 间，无固定形态，淬火后来经回火， Ar与马氏体很难区 分，都呈白亮色，只有马氏体回火后才能分辨出马氏体间 的残余奥氏体。 （6） 回火马氏体(Mr) 高碳马氏体经低温回火(150～ 250oC)后，马氏体分解，析出与母相共格的极细小的弥 散一碳化物。这种组织称为回火马氏体。由于有极细小的 碳化物析出使回火马氏体易受浸蚀，所以在光学显微镜观 察，回火马氏体仍保持针状马氏体形态，只是颜色比淬火 马氏体深，但极细小的碳化物分辨不清，如照片所示。在 电子显微镜下则可观察到细小的碳化物。 低碳板条状马氏体低温回火以后，马氏体中只发生碳 原子的偏聚，尚未析出碳化物。在光学和电子量微镜下观 察，低碳回火马氏体仍保持条状马氏体形态。中碳钢淬火 以后得到板条状马氏体和片状马氏体的混合组织，回火后 其中片状马氏体易受浸蚀，颜色变深。
金属热处理硬度检测方法及操作技巧
头在材料表面施加冲击载荷，然后测量压痕的直径和深度来确定材料的冲击Fra bibliotek性。03
微小布氏硬度测试
这种方法主要用于测试微小或薄型金属材料的硬度。它使用一个微小的
球形压头在材料表面施加压力，然后测量压痕的直径来确定材料的硬度
。
布氏硬度测试的操作步骤
选择合适的压头和压力
根据材料类型和硬度范围选择压 头（如硬质合金或金刚石）和压 力，确保满足相关标准。
02
布氏硬度测试 (Brinell Hardness Test)
布氏硬度测试的种类
01
静态布氏硬度测试
这是最常见的布氏硬度测试方法，主要用于测试金属材料。它使用一个
硬质的球形压头在一定压力下压入材料表面，然后测量压痕的直径来确
定硬度。
02
动态布氏硬度测试
这种方法主要用于测试金属材料的冲击韧性。它使用一个硬质的球形压
热处理硬度检测的重要性
01
02
03
评估材料性能
硬度检测可推断材料的强 度、耐磨性、耐腐蚀性等 指标，评估其在不同环境 下的表现。
优化热处理工艺
通过比较不同工艺下的硬 度，选择最佳参数，提高 产品质量和性能。
诊断材料缺陷
硬度检测能检测气孔、裂 纹、夹杂等缺陷，为生产 质量控制提供依据。
热处理硬度检测的种类
热处理硬度检测方法及操作技巧
目录
• 热处理硬度检测概述 • 布氏硬度测试 (Brinell Hardness Test) • 洛氏硬度测试 (Rockwell Hardness Test) • 维氏硬度测试 (Vickers Hardness Test) • 热处理硬度测试的注意事项
01
热处理硬度检测概述
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钢件热处理种类及其硬度的检测方法
热处理工件的硬度使用硬度计检测。
PHR系列便携式表面洛氏硬度计十分适用于检测表面热处理工件的硬度，可以测试有效化深度超过0.1mm的各种表面热处理工件。
操作简单、使用方便、价格较低，可直接读取硬度值。
表面热处理分为两大类，一类是表面淬火回火热处理，另一类是化学热处理，其硬度检验方法如下：化学热处理是使工件表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变工件表面的化学成分、组织和性能。
经淬火和低温回火后，工件表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而工件的芯部又具有高的强韧性。
化学热处理工件的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。
硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。
检测从工件表面到硬度降到50HRC那一点的距离。
这就是有效硬化深度化学热处理工件的表面硬度检测与表面淬火热处理工件的硬度检测相近，都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测，只是渗氮厚的厚度较薄，一般不大于0.7mm，这时就不能再采用洛氏硬度计了。
零件如果局部硬度要求较高，可用感应加热等方式进行局部淬火热处理，这样的零件通常要在图纸上标出局部淬火热处理的位置和局部硬度值。
零件的硬度检测要在指定区域内进行。
硬度检测仪器可采用洛氏硬度计，测试HRC硬度值，如热处理硬化层较浅，可采用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度值。
表面淬火回火热处理通常用感应加热或火焰加热的方式进行。
主要技术参数是表面硬度、局部硬度和有效硬化层深度。
硬度检测可采用维氏硬度计，也可采用洛氏或表面洛氏硬度计。
试验力（标尺）的选择与有效硬化层深度和工件表面硬度有关。
这里涉及到三种硬度计。
维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段，它可选用0.5～100kg的试验力，测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，它的精度是最高的，可分辨出工件表面硬度的微小差别。
另外，有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的。
表面洛氏硬度计也是十分适于测试表面淬火工件硬度的，表面洛氏硬度计有三种标尺可以选择。
可以测试有效硬化深度超过0.1mm的各种表面硬化工件。
尽管表面洛氏硬度计的精度没有维氏硬度计高，但是作为热处理工厂质量管理和合格检查的检测手段，已经能够满足要求。
况且它还具有操作简单、使用方便、价格较低，测量迅速、可直接读取硬度值等特点，利用表面洛氏硬度计可对成批的表面热处理工件进行快速无损的逐件检测。
这一点对于金属加工和机械制造工厂具有重要意义。
当表面热处理硬化层较厚时，也可采用洛氏硬度计。
当硬化层厚度在0.4～0.8mm时，可采用HRA标尺，当硬化层厚度超过0.8mm时，可采用HRC标尺。
维氏、洛氏和表面洛氏三种硬度值可以方便地进行相互换算，转换成标准、图纸或用户需要的硬度值。
相应的换算表在国际标准ISO、美国标准ASTM和中国标准GB/T中都已给出。