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沖壓件硬度的檢測方法

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:*  日期:2008-3-22
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  沖壓件的硬度檢測采用洛氏硬度計(jì)。小型的、具有復(fù)雜形狀的沖壓件,可以用來測試平面很小,無法在普通臺式洛氏硬度計(jì)上檢測。PHP系列便攜式表面洛氏硬度計(jì)十分適用于測試這些沖壓件的硬度。

  沖壓件是金屬加工、機(jī)械制造領(lǐng)域最常用的零件。沖壓件加工是利用模具使金屬板帶發(fā)生分離或成形

  沖壓件硬度檢測采用洛氏硬度計(jì)。小型的、具有復(fù)雜形狀的沖壓件,可以用來測試平面很小,無法在普通臺式洛氏硬度計(jì)上檢測。PHP系列便攜式表面洛氏硬度計(jì)十分適用于測試這些沖壓件的硬度。

  沖壓件是金屬加工、機(jī)械制造領(lǐng)域最常用的零件。沖壓件加工是利用模具使金屬板帶發(fā)生分離或成形的加工方法。其應(yīng)用范圍十分廣闊。

  沖壓件加工包括沖裁、彎曲、拉深、成形、精整等工序。沖壓件加工的材料主要是熱軋或冷軋(以冷軋為主)的金屬板帶材料,例如碳鋼板、合金鋼板彈簧鋼板、鍍鋅板鍍錫板不銹鋼板、銅及銅合金板、鋁合金板等。

  金屬材料的硬度檢測在沖壓件加工過程中具有十分重要的意義。沖壓行業(yè)的硬度檢測可分為如下三部分:

1、 原材料的進(jìn)廠檢測。

2、 模具的硬度檢測。

3、 沖壓件中間產(chǎn)品和沖壓件成品的硬度檢測。

  現(xiàn)分別介紹如下:

1、 沖壓件材料的硬度檢測

  沖壓件材料的硬度檢測,其主要目的就是確定購入的金屬板材退火程度是否適于隨后將要進(jìn)行的沖壓件加工,不同種類的沖壓件加工工藝,需要不同硬度級別的板材

  熱軋鋼板通常較厚,鋼材標(biāo)準(zhǔn)中一般規(guī)定用布氏硬度計(jì)來檢測硬度。洛氏硬度計(jì)檢測熱軋鋼板也是可行的,可以采用HRB標(biāo)尺。便攜式洛氏硬度計(jì)用于測試熱軋鋼板,可以在不取樣的條件下進(jìn)行測試,操作很簡便。

  各種用于沖壓件加工的冷軋鋼板主要采用洛氏硬度計(jì)來檢測硬度,通常用HRB標(biāo)尺,較硬的用HRC標(biāo)尺。薄板材料可以用韋氏硬度計(jì),也可以用表面洛氏硬度計(jì)HRN或HRT標(biāo)尺。

  用于沖壓件加工的黃銅板的硬度可以用洛氏硬度計(jì)的HRB標(biāo)尺進(jìn)行檢測。較軟的黃銅板和紫銅板采用HRF標(biāo)尺。較薄的板材采用HRT標(biāo)尺。

  用于沖壓件加工的鋁合金板可用韋氏硬度計(jì)檢測,材料厚度大于13mm時可改用巴氏硬度計(jì),純鋁板或低硬度鋁合金板應(yīng)采用巴氏硬度計(jì)。

  用于沖壓件加工的各種金屬的極薄板材都可以采用表面洛氏硬度計(jì)的HR30T標(biāo)尺并配合金剛石點(diǎn)砧座,用這種方式測試HR30Tm硬度值。測試的薄板厚度可小于0.05mm。這種試驗(yàn)方法在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 230.1-2004的附錄A中被規(guī)定。也可以采用表面洛氏硬度的HR15T和HR45T標(biāo)尺,測試后換算成HR30Tm硬度值。

  沈陽天星公司生產(chǎn)的PHR系列便攜式洛氏/表面洛氏硬度計(jì)可以在材料倉庫或銷售現(xiàn)場使用,對入廠的板材進(jìn)行檢驗(yàn)可以不必取樣。它還可以將原材料的檢驗(yàn)前移到采購階段。可以攜帶儀器到鋼材廠或鋼材市場去選購材料,確認(rèn)板材硬度符合要求后再采購。

2、 沖壓件模具的硬度檢測

  沖壓件模具的主要材料是模具鋼(包括工具鋼和高速鋼),有時還要用到硬質(zhì)合金

  沖壓件模具通常要求具有很高的硬度和耐磨性熱處理是必不可少的。

  模具鋼的硬度檢測主要采用洛氏硬度計(jì),測試HRC硬度值。當(dāng)模具較大,不便移動時可采用里氏硬度計(jì)。硬質(zhì)合金的硬度檢測采用洛氏硬度HRA標(biāo)尺。

  為了得到高的表面硬度和耐磨性,許多沖壓件模具和沖壓件模具配件都要進(jìn)行表面熱處理,例如表面滲氮。對于這樣的模具人們非常關(guān)心它的表面硬度和硬化層深度。對于體積不太大,移動方便的沖壓件模具,可直接在表面洛氏硬度計(jì)上測試其表面硬度HRN值。體積較大,不易移動的只好采用切割試樣的辦法,取樣后在表面洛氏硬度計(jì)上測試HRN值。也可以用維氏硬度計(jì)測試HV值。還有一種辦法是用相同材料制成小塊試片,在相同條件下進(jìn)行熱處理,然后測出試片的硬度值,以此來估計(jì)沖壓件模具的硬度。

  本公司生產(chǎn)的PHR系列便攜式表面洛氏硬度計(jì)可以用于一部分小型沖壓件模具表面硬度的測試。遺憾的是這種儀器的最大開口只有50mm,許多大一些的沖壓件模具無法測試。開口為100mm和200mm的表面洛氏硬度計(jì)正在研制中,屆時很大一部分沖壓件模具都可以在現(xiàn)場測試了。

  表面熱處理沖壓件模具的硬化層深度可以用維氏或努氏硬度計(jì)檢測。檢測方法可參考網(wǎng)站上筆者的其他文章。

  在測試經(jīng)過表面熱處理的沖壓件模具鋼硬度時,有一種錯誤的做法值得糾正。這就是在這種場合不適當(dāng)?shù)厥褂美锸嫌捕扔?jì)。里氏硬度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是輕便,帶有電腦,使用簡單,換算成各種硬度值都很方便。但是它的問題是只能測試厚重的工件,測試具有單一材質(zhì)的工件。對于具有表面硬化層的工件無法測試出準(zhǔn)確的硬度值,因?yàn)檫@種工件已經(jīng)不是單一材質(zhì)了。這是由里氏硬度計(jì)的原理決定的。布、洛、維三種常用硬度計(jì)都是采用靜態(tài)測試原理,都是將一個硬質(zhì)壓頭緩慢地壓入試樣表面,然后測試壓痕深度或尺寸,確定硬度值的大小。而里氏硬度計(jì)采用的是動態(tài)測試原理。它是將一個規(guī)定質(zhì)量的球體以規(guī)定速度沖擊試樣表面,測試它初速度與反彈后速度之差,以此來確定試樣的硬度值。里氏硬度計(jì)是靠測試材料的反彈力確定硬度的。它施加給試樣的動能要沿作用力方向傳遞到很深的部位(至少要深達(dá)幾厘米)。要理解這一點(diǎn),只要看一下里氏硬度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊有多厚就清楚了。假如,有兩個同樣尺寸,同樣硬度的工件,表面又用相同的工藝進(jìn)行了氮化處理,氮化層硬度相同,只是厚度一個為0.5mm,另一個為1.0mm。這時如果用里氏硬度計(jì)測試工件的硬度,顯然會得出不同的結(jié)果。很明顯它測出來的硬度值既不是氮化層的硬度,也不是基材的硬度,而是二者共同作用的結(jié)果,因表面層的厚度不同,必然會得出不同的結(jié)果。結(jié)論是里氏硬度計(jì)不能用于具有表面硬化層的工件。

3、沖壓件中間產(chǎn)品和沖壓件制成品的硬度檢測

  沖壓件中間產(chǎn)品和沖壓件制成品的硬度檢測都可以采用洛氏硬度計(jì)。有些沖壓零件比較小,還具有較復(fù)雜的形狀,可以用來測試的平面很小,這樣的沖壓件無法在普通臺式硬度計(jì)上檢測。本公司生產(chǎn)的便攜式洛氏/表面洛氏硬度計(jì)可以配上一個測試小零件專用的點(diǎn)式砧座,它的支承面很小,許多形狀復(fù)雜的小沖壓件都可以用這種儀器檢測。該儀器如果配上一個由鑄鐵制成的支承座,還可以放到桌面上當(dāng)臺式機(jī)使用,可以對成批的小沖壓件做逐件檢測。

  對于各種金屬的薄板沖壓件,可以用本公司生產(chǎn)的便攜式表面洛氏硬度計(jì)檢測。對于極薄的沖壓件,可以用本公司的便攜式表面洛氏硬度計(jì)配合金剛石點(diǎn)砧座測試其HR30Tm硬度。對于沖壓成細(xì)筒狀的沖壓件,可以用本公司生產(chǎn)的便攜式管材洛氏硬度計(jì)檢測,沖壓件內(nèi)孔直徑可以小到4.8mm。

  總之,硬度檢測對于金屬沖壓件加工行業(yè)來說十分重要,絕大部分情況下都可以采用洛氏硬度計(jì)進(jìn)行測試。本公司生產(chǎn)的便攜式洛氏/表面洛氏硬度計(jì)由于便于攜帶、精度高、價格低、測試簡便。在沖壓件加工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。這種儀器值得關(guān)注和采用。

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