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      2. 文章詳情

        塑料球壓痕硬度計測試原理

        日期:2022-06-29 07:37
        瀏覽次數:8
        摘要: 塑料球壓痕硬度計測試原理 中國計量科學研究院于1990年研制成功塑料球壓痕硬度基準,1993年獲國家技術監督局科技進步三等獎,1994年被批準為國家計量基準。 塑料球壓痕硬度基準由靜重式直接加載的基準硬度機和5mm的基準壓頭組組成,硬度標尺共有H5/5.0、H5/13.5、H5/36.5及H5/98.0四種。該基準機采用高精密度光柵和計算機軟件細分,其分度值為0.1μm。用微處理機進行數據處理,并能顯示和打印出每點的硬度值、不均勻度、平均值等。 該基準的不確定度為0.2Hk=3,穩定度為0.4H,填補了國內塑料硬度計量領域的...
         塑料球壓痕硬度計測試原理

            中國計量科學研究院于1990年研制成功塑料球壓痕硬度基準,1993年獲國家技術監督局科技進步三等獎,1994年被批準為國家計量基準。

            塑料球壓痕硬度基準由靜重式直接加載的基準硬度機和5mm的基準壓頭組組成,硬度標尺共有H5/5.0、H5/13.5、H5/36.5H5/98.0四種。該基準機采用高精密度光柵和計算機軟件細分,其分度值為0.1μm。用微處理機進行數據處理,并能顯示和打印出每點的硬度值、不均勻度、平均值等。

           該基準的不確定度為0.2Hk=3,穩定度為0.4H,填補了國內塑料硬度計量領域的空白,其主要技術指標均達到國際優越水平。為我國化工、輕工、航天、汽車等工業評定塑料硬度提供了可靠的量值基準,也為貿易結算及質量認證提供了權威性的仲裁依據。

        實驗原理

        塑料球壓痕硬度試驗是把規定直徑的鋼球在試驗負荷作用下,垂直壓入試樣表面并保持一定時間后,在負荷下測量壓痕深度,并求出壓痕面積,以單位面積上承受的力國際標準單位:N /mm2 ,非標準單位:kg / mm2來表示硬度大小的試驗。

        實驗儀器及試樣

        實驗儀器

        球壓痕硬度計的結構,主要由機架、壓頭、加荷裝置、壓痕深度、指示儀表等組成,各機構的技術要求如下:
        1.硬度計的機架為剛性結構,在ZUI大負荷下,沿軸線方向的變量不大于0.05mm ,機架上帶有或升降的工作臺。

        2.升降工作臺的中心軸線與壓頭主軸線的同軸度不大于0 .2mm 。

        3.主軸線與升降工作臺面垂直,偏差不大于0 .2 %。

        4.硬度指示值準確度為土4 %。

        5.壓頭為淬火拋光的鋼球,直徑為5mm ,公差±0 .5 %以內,硬度800Hv 。

        6.加荷裝置包括加荷杠桿、砝碼和緩沖器,通過調配砝碼可對壓頭施加下列負荷:

        初負荷為:98N1kg

        各級負荷允許誤差均為土1 %。

        緩沖器的作用是保證壓頭對試樣平穩無沖擊加荷。

        7.壓痕深度指示儀表為測量壓頭壓入深度的裝置,在0 一0 .5mm 測量段內,精度為0 .005mm 。

        8.計時裝置能指示試驗負荷全部加入后讀取壓痕深度的時間,計時量程不小于60s ,準確度為±5 %。
        實驗試樣

        1.試樣的外觀應是平整、光滑、無氣泡、厚度均勻、無機械損傷及雜質等。

        2.試樣尺寸50mm×50mm × 4mm 或φ50mm×4mm 。測量時,測量點中心與試樣邊緣距離不小于10mm ,各測量點中心之間的距離不小于10mm 。

        實驗步驟

        1.按GBT103992中的規定檢查和處理試樣,并按GB291882 調節試驗環境。

        2.檢測各負荷下機架的變形量。由于在負荷下,機架也產生微量變形,從而使壓痕深度指示值大于實際壓痕深度,這樣就必須定期檢查各級負荷下機架的變形量。測定時卸下壓頭,升起工作臺位其與主軸接觸,加上初負荷,調節深度指示儀表為零,再加上試驗負荷,直接由壓痕深度指示儀表中讀取相應負荷下機架變形量h 2 mm 。

        3.根據材料硬度,選擇適宜的試驗負荷,裝上壓頭,并把試樣放在工作臺上、使測試表面與加荷方向垂直,無沖擊加上韌負荷后,把深度指示儀表調到零點。

        4.在2一3s內將所選擇適宜的負荷平穩加到試樣上,保持負荷30s,立即讀取壓痕深度h1mm 。

        5.必須保證壓痕深度在0 .15 一0 .35mm的范圍內,若壓痕深度不在規定范圍內,則應改變試驗負荷,使達到規定的深度范圍。

        6.每組試樣不少于兩塊,測量點數不少于10 點。

        實驗結果及數據處理

        1. 球壓痕硬度值按下式計算。

        式中 H——球壓痕硬度,N /mm 2

        F——試驗負荷、N

        D一一鋼球直徑,mm

        h一—校正機架變形后的壓痕深度,mm

        hh1h2

        hl——試驗負荷下鋼球的壓入深度,mm

        h2——儀器在試驗負荷下機架變形量,mm

        2. 試驗結果以一組試樣的算術平均值表示,取三位有效數字。

        3. 標準偏差可按下式計算。

        式中X——單個試樣測定值

        ——一組試樣測定結果的算術平均值

        n一一測定試樣個數


        實驗報告或實驗記錄的內容

        ?  被測試材料的名稱、規格、來源及生產廠家。

        ?  試樣的形狀、尺寸和制備方法。

        ?  試驗溫度、濕度、狀態調節時間及試驗負荷。

        ?  試驗次數及沒有達到規定壓痕深度范圍的測量次數。

        ?  球壓痕硬度的平均值和標準偏差。

        ?  試驗日期、試驗人員。


        注意事項

        ?  試驗時,必須保證所施加作用力與試樣表面垂直,試樣支承面必須與工作臺面接觸良好,試驗過程中加荷應平穩,不得有任何沖擊和振動。

        ?  安裝壓頭或更換工作臺應先預檢幾次,使儀器處于良好工作狀態,方可進行正式硬度試驗。

        ?  在施加韌負荷時,工作臺僅允許向上移動,直至初負荷施加完畢,不允許中途退回再向上移動,如上升時已超過允許偏移量,則下降工作臺,檢查原因。

        ?  被測試材料的硬度,必須在儀器測量范圍內。若未知材料的硬度范圍,對負荷的選擇應由小到大,逐級增加。
        塑料球壓痕硬度試驗機符合GB/3398,ISO2039,DIN53-456標準要求。


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