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高温硬度检测的原理以及检测方法
作者:admin 发布日期:2017/3/20 关注次数: 二维码分享

在现代工业技术的发展讯速的今天,对金属材料在高温环境下的使用性能,也不断提出了更高的要求,尤其是航空、航天时代的开启,以及火箭技术的飞速发展,使材料高温性能检测已被列为了基本检测之一。目前高温硬度检测通常采用3种方式:压印法、一端平压法、相互压入法。


陕西硬度计


1、压印法:压印法就是需要硬度计的压头与被测工件接触。

其工作原理与常规的陕西硬度计基本相似。即采用高温硬度计,对材料进行打压,通过压痕来测定材料在高温下的硬度性能,通常出现的问题如下:

a、温度的变化可控性:陕西硬度计设计温度要求与打压时的实际温度误差;打压负荷过程中的温度变化情况,在采用高温加热炉配硬度计的情况下一般都会出现。

b、被测材料在加热过程中的防氧化:--- 对此方面目前国外一些成熟企业通常采用对加热装置充保护气体或者采用真空装置。

c、材料在高温情况下的蠕变、回复等问题:--- 对此方面必须掌握被测材料的熔点等基本数据才能进行测量,如材料熔点较低,加热温度相对较高,发生蠕变,压头打压在材料表面,会随着时间的推移缓慢的压入到材料内部,产生下滑现象,压痕不断产生变化,从而直接影响测量结果。

d、硬度计压头要求:普通洛氏、维氏硬度计压头一般采用金刚石材料,当金刚石压头打压在加热后的高温被测材料上时,压头自身温度也会急变,很容易造成压头碎裂。在高于600度的非真空环境下又容易石墨化,所以必须选择其他压头材料,当温度低于1300度时通常选用蓝宝石(人造刚玉)材料。高温布氏硬度计压头可采用硬质合金,金属陶瓷等。

e、高温情况下压痕的采集:--- 布氏、维氏硬度测量法,需要对压痕进行测量从而计算材料的硬度。有的因为操作不当,引起材料再结晶,至使压痕本身不规范,影响测量,这方面可以进行再测量进行解决。但更多问题出现在由于各层次温差等导致成像模糊,难以采集测量,一直是高温尤其是超高温硬度检测的一个难点,也可以理解为在恶略情况下成像问题。

f、硬度计与加热器的配备:--- 对于相对温度较低的(400度以下),有的采用硬度计配备单独的高温炉。材料首先在高温炉里加热,加热好后在放置与小的保温装置内,然后放到硬度计上进行测量,对于此法,最重要的问题是温度损失难以控制,很难达到理想的检测目的。目前国际上比较认可的是一体式设计的高温硬度计,有些发达国家利用激光定位技术,来进行高温硬度测量,但价格十分昂贵,少则几百万,多则上千万。


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2、相互压入法:---相互压入法是将两个同样材料,按完全相同的尺寸制样,并紧密的平行放在一起,施加试验力,测量平面压印宽度,通过单位面积上所受的负荷来确定材料高温硬度。

3、一端平压法:---是将被测材料制成120度夹角的圆锥试样,垂直放置于耐热基体(需高硬度),在要求温度下加力,卸力后测量试样被挤压出来的平面尺寸,来计算单位面积内所承受的力,从而确定材料高温硬度。

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