硬度及常用指标

金属材料表面抵抗其他硬物体压入的能力称为硬度。     

淬火钢测定硬度形成的裂纹

淬火钢常用测定洛氏硬度(或维氏硬度)来检验其质量。这是由于,打硬度的方法比较简单、方便,而且又不必破坏工件就能测知金属材料的软硬,因此,打硬度是目前工厂中成批检查产品质量的重要手段之     

金属材料塑性参数仪器化压入识别方法

采用有限元数值仿真结合仪器化压入实验的方法,选择Vickers压头和面角为172°的四棱锥压头用于金属材料塑性参数的仪器化识别,通过量纲分析和有限元数值仿真建立基于压入比功We/Wt的金属材料塑性参数仪器化压入识别方法和基于名义硬度Hn的金属材料塑性参数仪器化压入识别方法。根据识别方法的精度分析结果,确定条件屈服强度σ0.2和应变硬化指数n作为金属材料塑性参数识别的目标参数。6061铝合金、S45C碳钢、SS316不锈钢、SS304不锈钢和黄铜5种金属材料条件屈服强度σ0.2的识别误差为-17.5%~4%,基本满足工程需要,验证本研究中建立的金属材料塑性参数仪器化压入识别方法的有效性。     

金属材料显微硬度压痕尺寸效应分析及其试验研究

利用显微硬度计和扫描电镜分别对电工纯铁DT4A、镍铍高弹合金97NiBe、化学镀镍层3种金属材料样品进行显微维氏硬度测试实验。绘制试验载荷与压痕对角线尺寸关系曲线,分析各曲线的拟合公式,建立模型。应用材料力学理论对模型进行深入分析,确定各参量的物理含义。根据各物理参量的含义,对微纳米尺度下出现硬度压痕尺寸效应现象的原因进行解释。结果表明,金属材料的显微维氏硬度表现出了显著的硬度压痕尺寸效应,用修正后的模型P0=a_1d+a_2d~2和HV_(micro)=0.189 1×(a_1/d+a_2)可以描述和解释硬度压痕尺寸效应现象。未修正模型中,a_0参数的物理含义是为了能准确反映设备试验力误差的物理量;a_1参数的物理含义是与样品的弹性模量、接触刚度、显微硬度和宏观硬度有关的物理量;a_2参数的物理含义是试验加载过程中压头压入试样表面产生塑性变形需要的压应力,其值近似等于5.288倍的宏观维氏硬度。金属材料显微维氏硬度压痕表面的接触刚度变化是其在微纳米尺度下存在压痕尺寸效应的主要原因。推导出的显微维氏硬度压痕表面的接触刚度计算模型为S=7Ed-7a1。     

浅论氮化钛涂层的硬度测量

在探讨测试涂层表面硬度正确方法的基础上,试图建立起超微负荷段试验力,硬度与涂层最小厚度之间的关系,为超薄涂层硬度测定进行试验参数的选择提供参考。介绍了一种新型超微负荷硬度计,它可以满足地进行硬度测量。     

基于Berkovich压痕的金属材料弹塑性参数仪器化压入识别方法

针对Berkovich压痕提出一个独立的仪器化压入响应参数-中边距与名义中边距之比d/dn,用于衡量压痕鼓凸/沉陷程度。基于量纲分析和有限元数值仿真,建立中边距与名义中边距之比d/dn、名义硬度Hn、比功We/Wt与金属材料弹塑形参数之间的无量纲函数关系式,并以此为基础建立了基于Berkovich压痕的金属材料弹塑形参数仪器化压入识别方法。该方法仅利用单一Berkovich压头仪器化压入金属材料所得载荷-位移曲线及Berkovich压痕即可确定金属材料的弹性模量E、应变硬化指数n、条件屈服强度σ0.2及强度极限σb。4种常用金属结构材料弹塑性参数的仪器化压入识别结果验证了该方法的有效性。     

关于灰铸铁硬度和强度之间的关系的讨论及其应用

强度是一个反映材料性能的综合物理量,它表示金属材料在一个小的体积范围内抵抗弹性变形、塑性变形和破断的能力.实验证明,金属材料的硬度值和强度之间具有近似的相应关系,这样就可以由硬度值     

硬度测试技术的现状与未来

金属材料是发展工业、农业、国防、科学技术和提高人民生活水平所必需的物质。金属材料的品种,数量和质量已成为衡量一个国家经济和科学技术发展水平的重要标志之一。评价金属材料质量的好坏,可以从其物理性能,化学性能和力学性能以及各种性能之间的配合情况来判断。硬度试验之所以成为力学性能试验中常用的一种方法,是因为硬度试验的结果能敏感地反映出材料在化学成分,组织结构,加工变形程度和热处理工艺上的差别。由于硬度试验具有经济、可行、测试方便、迅速、不破坏试件等优点,因而     

科技信息

<正>上海尚材试验机有限公司2019年8月8日至9日,参加了全国试验机标准化技术委员会在长春市召开的2019年标准起草工作组会议,主要对《金属材料洛氏硬度试验第2部分:硬度计及压头的检验与校准》、《金属材料布氏硬度试验第2部分:硬度计的检验与校准》、《金属材料硬度和材料参数的仪器化压痕试验第2部分:试验机的检验和校准》等国家标准进行了讨论与修订。     

应用数字图像小波多分辨率理论测试维氏硬度

应用小波多分辨率分析理论分析维氏硬度试验的压痕图像，准确地提取压痕区域及边缘，实现了金属材料表面维氏硬度的自动分析计算。该方法在应用中取得了很好的效果。     

NONLOCAL THEORY STUDY ON FRACTURE TOUGHNESS OF CERAMIC MATERIALS

ＮＯＮＬＯＣＡＬＴＨＥＯＲＹＳＴＵＤＹＯＮＦＲＡＣＴＵＲＥＴＯＵＧＨＮＥＳＳＯＦＣＥＲＡＭＩＣＭＡＴＥＲＩＡＬＳ￥Ｘ．Ｈ．Ｓｏｎｇ（ＣｅｎｔｒｅｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓ,ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈ...     

特征参量选择对磁巴克豪森噪声评价材料硬度的影响

硬度是材料力学性能的重要指标之一,传统的压痕法测量方式会对材料产生破坏,因此硬度的无损评价成为该领域研究热点。针对合金钢表面硬度快速定量无损检测需求,设计6种不同热处理的24CrNiMo合金钢试件,采用磁巴克豪森噪声检测系统测量试件的无损检测信号,并提取3个不同的信号特征参量,分别建立不同评价参量与硬度之间的映射关系,得到3种硬度单参量评价模型,验证和对比单参量评价模型的相关系数和评价精度,分析模型存在问题和缺陷。为进一步提高合金钢硬度评价精度和可靠性,提出基于信号全量特征的多元评价参量,建立硬度多元参量评价模型,并对评价模型进行验证和对比分析。结果显示:基于卷积神经网络的多元参量评价模型效果好于单参量评价模型,其评价结果的平均误差为0.97%,最大误差为2.78%。研究成果为合金钢硬度快速定量无损检测提供了新方法,提高了评价精度、可靠性和稳定性。     

Abrasive particle wear behaviors of several die steels with non-smooth surfaces

Various non-smooth surfaces on the 3Cr2W8V, H13 and HD die steel that were similar to the animals’ surfaces were processed by laser. The size, microstructure and hardness of the striate non-smooth units processed with various laser parameters were studied. The abrasive particle wear behaviors of three materials with various distributing distance striate non-smooth units were measured at 200 A current intensity and 3.0 ms impulse duration. And the wear behaviors of three materials with various shape 2 mm distributing distance non-smooth units were also measured at the same laser parameters. At the same time the wear mechanism of the die steels with non-smooth surfaces were discussed. The results show that the wear-resistances of several materials with non-smooth surfaces are better than that of the smooth materials. The changing trend of wear-resistance of three materials with non-smooth surfaces remains the same at same laser parameters regardless of their shape or the distributing distance. Namely, the wear-resistance of HD non-smooth specimens is the best, and that of the 3Cr2W8V is secondary, and that of the H13 is the worst. The size and hardness of non-smooth units are the major factors influencing the wear-resistance of non-smooth material. The bigger volume and higher hardness of non-smooth units result in the better wear-resistance of material with non-smooth surface.     

连续等径角挤压制备超细晶铜

介绍一种制备超细晶材料的新技术———连续等径角挤压,它将连续挤压技术应用于制备超细晶材料的等径角挤压工艺,解决了传统等径角挤压不能制备大尺寸超细晶材料的问题,该技术对超细晶材料的推广应用具有重要意义。通过DEFORM3D对铜的连续等径角挤压过程的数值模拟,得到变形过程中金属的流动、应变场和温度场情况,并对不同变形速度和摩擦条件下的变形过程进行比较,得到优化的工艺参数,并以此参数进行实验。实验结果表明,连续等径角挤压后铜的硬度明显上升,连续等径角挤压3道次后,硬度趋于饱和;连续等径角挤压12道次后,铜的平均晶粒尺寸为400 nm。     

化学成分对铁-铬-碳系堆焊材料抗磨蚀性能的影响

为解决水轮机在含沙水中的快速破坏,对铁-铬-碳系堆焊材料进行了研究,并在自行设计、制造的沙水旋流磨蚀试验机上进行了评定堆焊材料的抗磨蚀性能试验。试验结果表明,材料的抗磨蚀性能主要决定于初生析出相碳化铬的含量。随着碳、铬含量的降低,初生析出相由硬度高于共晶的碳化铬变为硬度低于共晶的合金固溶体,从而降低了堆焊层的硬度与抗磨蚀性能。含碳量进一步降低,堆焊层组织中的共晶将减少,固溶体相将相应增加,这样堆焊层的硬度与抗磨蚀性就会进一步降低。硼能提高高碳高铬白口铁焊条堆焊层的抗磨蚀性。硼对13%铬钢焊条堆焊层的抗磨蚀性的影响比对高碳高铬白口铁焊条更加明显。随着含硼量的增加,13%铬钢焊条堆焊层的硬度与抗磨蚀性基本成直线增长。     

Diamond grinding of super-hard materials

In this paper the results of investigations into the grinding to super-hard polycrystalline materials using a diamond-grinding wheel are presented. The main properties of the grinding process are clarified with special emphasis on the thermodynamic and structural changes of its parameters. The possibility of monitoring the static parameters of the grinding wheel relief during the grinding of materials of high and low hardness is indicated.     

非晶材料弛豫过程中粘度的唯象研究

将研究晶态材料弛豫过程中粘度的唯象办法－四参数力学模型法与描述非晶材料的双能级模型统一起来，同时运用激活能谱理论对非晶材料弛豫过程中的粘度进行了唯象研究，得到了新的弛豫规律；并应用此规律对等温弛豫过程中的粘度进行了数值分析，得到了一些有用的结论。     

焊接参数对搅拌摩擦焊搅拌区材料融合的影响

用率相关本构模型模拟了搅拌摩擦焊接过程,研究了焊接参数的变化对搅拌摩擦焊接构件横截面上材料变形的影响.通过对不同过程参数下等效塑性应变的研究,分析了搅拌区及热力影响区内焊缝中心线两侧材料的融合情况,根据变形分布,从理论上判断焊接参数的变化对焊接质量产生的影响.结果表明,在靠近焊接构件下部材料的融合随着搅拌头转速的增加和焊速的减小趋于良好,但是搅拌头转速过高有可能导致焊接缺陷的产生.     

On-line hardness assessment of cold-rolled motor lamination steels

It is important to be aware of variations in the mechanical hardness of strip emerging from the strand anneal lines, which are used to anneal continuous steel strip during production. Lamination stamping, punching, and handling characteristics can depend on the hardness of the materials. A novel technique for the nondestructive determination of the hardness of nonoriented electrical steels has been developed. This technique exploits the measurements of structure-sensitive magnetic parameters, which are measured continuously on-line in real time. The magnetic data being produced are then processed through appropriate algorithms to provide an evaluation of material mechanical hardness. Variation of hardness along the length of coils then can be readily examined.     

金属在长白山和沈阳地区的大气腐蚀

 通过7种常用金属材料在长白山和沈阳地区的半年大气暴露试验和1年连续监测气象参数和污染参，结合腐蚀产物的表面观察和分析，对比分析了两地区的环境特征和金属初期腐蚀特征.结果表明：沈阳地区的大气污染远远高于长白山地区的，后者接近于“零”污染；大气污染加速金属腐蚀的作用是明显的；耐候钢优于普通碳钢的耐蚀性能在大气污染越严重的地区表现的越突出. 