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鋸片淬火之高頻淬火的硬度問題

來源www.agroison.com 2015-04-30
硬度的定義
淬火就是將鋼加熱淬火溫度后再放到水或油中冷卻,這時因溫度的急劇變化使鋼中得到馬氏體組織而獲得高硬度硬度是固體材料抵抗彈、塑性變形和破壞的能力。它不是一個單純的物理量或力學量,它是代表著彈性、塑性,塑性變形強化率,強度、韌度等一系列不同物理量組合起來的一種綜合性能指標。淬火硬度值的大小可按鋼種及淬火方法提出具體要求。 
硬度的分類
洛氏硬度:以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。一般用于硬度較高的材料,如熱處理后的硬度等。
布氏硬度(HB):一般用于材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。
維氏硬度:和布氏、洛氏硬度試驗相比,維氏硬度試驗測量范圍較寬,從較軟材料到超硬材料,幾乎涵蓋各種材料。
里氏硬度:以HL表示,用一定質量的裝有碳化鎢球頭的沖擊體,在一定力的作用下沖擊試件表面,然后反彈。由于材料硬度不同,撞擊后的反彈速度也不同。在沖擊裝置上安裝有永磁材料,當沖擊體上下運動時,其外圍線圈便感應出與速度成正比的電磁信號,再通過電子線路轉換成里氏硬度值。
肖氏硬度:簡稱HS。表示材料硬度的一種標準。
巴氏硬度:巴柯爾(Barcol)硬度(簡稱巴氏硬度),是近代國際上廣泛采用的一種硬度門類,巴氏硬度單位表示為HBa。
努氏硬度:作為絕對數值而測得的硬度,主要在加工方面使用該數值。一般來說,金剛石的努氏硬度為7000~8000千克/平方毫米。
韋氏硬度:一定形狀的硬鋼壓針,在標準彈簧試驗力作用下壓入試樣表面,用壓針的壓入深度確定材料硬度,定義0.01mm的壓入深度為一個韋氏硬度單位。韋氏硬度單位表示為HW。
各種測試方法得出硬度值之間的關系
從理論上講,用不同測試方法所得到的硬度值之間并無簡單準確的相互關系作為換算的基礎。文獻上所列的換算公式和對照表,僅僅是根據對同類金屬材料在相同狀態下和一定硬度范圍內進行比較分析而歸納出來的經驗關系。這些換算關系式或對照表有一定的使用價值,但在要求比較準確時便不宜采用。
所以,對同一工件或試樣,你若用某一制式的硬度測一組數據,然后利用換算表換算成另一制式的硬度值,記錄下來,再用后一制式的硬度測一組數據,利用所測的數據反算成前一制式的硬度值,你會發現,得出的結論十分荒唐!
硬度測試分析
  淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度計,測試 HRC 硬度。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測試 HRA 硬度。厚度小于 0.8mm淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小于 5mm淬火鋼棒,可改用表面洛氏硬度計,測試 HRN 硬度。焊接中碳鋼和某些合金鋼時,熱影響區中可能發生淬火現象而變硬,易形成冷裂紋,這是焊接過程中要設法防止的 ,由于淬火后金屬硬而脆,產生的表面殘余應力會造成冷裂紋,回火可作為在不影響硬度的基礎上,消除冷裂紋的手段之一。 
淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適,對于過大的零件,淬火深度不夠,滲碳也存在同樣問題,此時應考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。 淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相,故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是馬氏體的脆性很大,加之淬火后鋼件內部有較大的淬火內應力,因而不宜直接應用,必須進行回火。
38CrMoAlA調質并氮化后,其維氏硬度為1200HV5左右,以這個數值換算成表面洛氏(HRA),在硬度對照表上已經超過HRA的上限值86.6HRA范圍,如何對照?再反過來用HRA標度測量一組數據,反算成HV5,看看結果如何?能達到1200HV5嗎?
由此可見,硬度的測試在要求的量值比較準確時,必須用規定的硬度標度直接測試,不可以換算。如果被測工件較大,用規定標度測試比較困難時,可以用同種狀態的試樣或同爐廢件剖切測試,必要的工藝試驗,還可以直接剖切工件。
高頻淬火后硬度一般是以洛氏硬度為準根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示:   
HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。   
HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。  
HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
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