1.目的
检测本公司产品布氏硬度是否达到规定要求
2.范围
本作业指导书适用于硬度试验方法
3.职责
3.1技术部负责制定本作业指导书.
3.2实验室负责按本作业指导书进行硬度试验.
4.仪器设备
THB-3000E型布氏硬度计
5.试验前准备工作
5.1布氏硬度试验试样并无标准形状和尺寸。但形成压痕的试样应满足一下要求:
厚度:被测试试件厚度,应使在压痕背面一侧部出现表示受试验力影响的凸起或其它痕迹。试样厚度应至少为压痕深度的10倍。
宽度:最小宽度应满足压痕间距的要求。
光洁度:必要时,应对压痕的表面进行简单的研磨、锉或抛光等形式的机加工,使得能清晰地定义压痕边缘,以便允许以规定的精度测量直径。采用的加工方式应使得待测试表面的表面硬度的变化最小。
6.试验方法
布氏硬度要求使用硬质合金球作为压头(压头的直径以毫米为单位,有一系列数值,洛氏使用英寸)采用特殊的载荷和特定的加载时间(通常为15秒),在平而且光洁的样品的平面上进行试验。使用显微镜来测量圆形的压痕直径。假如压痕的形状不够圆整,那么我们必须算出其平均值。
布氏硬度值是由载荷和压痕通过以下算式得到的:
式中:
Fkgf=试验力,kgf
D=压球直径,mm
d=压痕平均测量直径,mm
从公式中可以看到,如果知道了载荷,压头直径和压痕直径,那么我们就可以直接得到布氏硬度值。
7. 试验原理
布氏硬度试验原理----布氏压痕硬度试验的普通原理包括以下两个步骤:
1) 步骤1:压头沿着垂直于表面方向接触到试验样本,然后施加试验力F。试验力作用规定的保持时间,然后移除试验力。
2) 步骤2:至少在两个互相垂直的两个方向测量压痕直径。布氏硬度值可通过直径测量平均值获得。
8. 压入程序:布氏硬度试验应按以下方法执行:
8.1 在没有冲击、振动或过冲的情况下,压头沿着垂直于表面方向接触试验表面。压头施力线与原本表面之间的角度应为90°。
8.2 在1到8秒之内施加试验力F,若经验证力值施加时间不会影响试验结果,允许采用较快的力作用时间。
8.3 保持施加的试验力10到15秒,除非以下的例外情况:
8.3.1 当试验力施加之后,材料显示过量的塑性流动时,可能有必要进行特殊考虑,因为此时压头将渗入材料中。这些材料的测试可能要求使用比以上所述更长的作用力保持时间,该时间应符合产品规范的规定。当采用延长的作用力保持时间时,应记录保持时间,再与试验结果一起报告。
8.3.2 保持时间结束后,立刻移除试验力而不发生冲击或振动。
8.4 压痕测量
8.4.1 测量两个互相垂直的方向的每个压痕的直径,也可进行附加的压痕直径测量。测量值的算术平均值应用于计算布氏硬度值。
8.4.2 当在平坦表面测试时,相同压痕的最大和最小测量直径的差值应不超过0.1mm,除非产品规范另有规定。
8.4.3 当在曲面测试压痕时,表面弧形的最小半径应为2.5倍的压球直径,曲面获得的压痕可稍微的椭圆,而不是形状为圆,应在大轴和小轴的中间处测量压痕。
8.5 压痕距离:两个临近压痕中心之间的距离应至少为3倍的压痕平均直径。
8.5.1 任意压痕至试样某一边缘的距离至少为2.5倍的压痕平均直径。
9. 进行布氏硬度试验要考虑以下几点:
9.1 铁砧:铁砧或样本支撑架应适合用于待测试的样本。所有铁砧的固定和支撑表面应干净清洁,无外来杂质。只有当铁砧不能沿着垂直于压头方向来支撑试验表面,或者认为铁砧部安全时,此时务必更换铁砧。
9.2 油、污垢或其它外来杂质应部允许堆积在压头上,这将会影响试验结果。
9.3 压头:布氏硬度试验的压头应为硬质合金球,压头四种允许直径为1、2.5、5和10mm。
9.4 只有当力值-直径比率维持不变时,只可以采用不同刻度进行布氏硬度值的直接比较。在相同测试材料上执行的布氏硬度试验,若采用不同力值-直径比率,将产生不同的布氏硬度值。
9.5 布氏硬度试验应在室温(温度范围为10~35℃)下进行,布氏硬度试验员应注意测试材料的温度和硬度试验机的温度可能影响试验结果,因此,试验员应确保试验温度不会对硬度测量产生有害的影响。
10. 其他相关试验要求可参照标准ASTM E10执行。
发行对象:
第二篇:冲击试验作业指导书(API)
1.目的
检测本公司产品试样物理性能是否达到规定要求。
2.适用范围
本作业指导书适用于冲击试验方法。
3.职责
3.1技术部负责制定本作业指导书。
3.2实验室负责按本作业指导书进行冲击试验。
4.仪器设备
CST-50冲击试样缺口投影仪
JB-300B摆锤式冲击试验机
VU-2V冲击试样手动拉床
5.试样
5.1冲击试样的切取按技术规范中规定执行。如没有规定,取样位置应和拉伸试样的取样位置一样,取样方向应是纵向方向而且缺口与测试产品主要表面向垂直。
5.2当技术规范规定了最低平均时延结果值时,应测试3个试样;当及时规范要求测定转变温度时,通常需要8个到12个试样。
5.3对于厚度小于11mm的扁平材,或当冲击吸收功预计超过满刻度的8%时,应使用标准小尺寸试样。对沿横向方向测试的管状材料,如果直径和壁厚的关系不允许使用标准全尺寸试样时,就得采用标准小尺寸试样。
5.4如不能制备标准全尺寸试样,则应制备尽可能最大的标准小尺寸试样。应对试样进行加工,以便使试样不含有表面在0.5mm以下的部分。
5.5对于标准小尺寸试样,除宽度外,所有标准试样的尺寸和偏差都恒定,按照厚度为10mm恒定、宽度变化分有7.5mm、6.7mm、5mm、3.3mm和2.5mm五种。
5.6在标准小尺寸试样的窄面开缺口与,使该缺口和10mm厚度的表面垂直。
5.7试样的制备应避免由于加工硬化或过热而影响金属的冲击性能。
5.9制备试样的电动拉床操作方法见《设备操作规程》中的《冲击试样液压电动拉床操作规程》。
5.10试样缺口的几何尺寸加工质量用冲击试样缺口投影仪来判断,具体操作见《设备操作规程》中的《冲击试样缺口投影仪操作规程》。
常用取样标准见附表1。
6.温度控制
如果技术规范或购买方要求特殊的试验温度,则加热介质或冷却介质的温度变化控制范围为1℃。对某些钢锻件,可不需要对温度予以限制,如奥氏体钢锻件。另,一般要求的室内温度条件,即可在实验室温度15~32℃范围内的任何温度进行试验。
6.试验步骤
6.1温度要求
6.1.1将用于冲击的试样放入液体介质(常用低温介质有冷流体,如水、干冰加有机溶剂或冰加水等;常用高温介质有加热的液体,如矿物油或硅油等)中至少5分钟,放入气体介质中30分钟进行处理。
6.1.2在每次试验前,应使夹持试样用的夹钳和试样保持同样的温度,以便不影响试样缺口的温度。
6.2试样定位和试样断裂
6.2.1仔细对中铁砧上的试样,并放下摆锤冲断试样。
6.2.2若在把试样从调整介质中取出后5秒钟内,摆锤没有落下,应不再冲击试验,将试样再放回到调节介质中持续6.1.1所要求的一段时间。
6.3试样复位
在必须测定断口形貌或侧膨胀值时,在冲击下一个试样前,应将每个断裂试样回复原位。
6.4单独试验值
6.4.1冲击能量值:记录冲击吸收功能量值,精确到1J。
6.4.2 断口形貌
6.4.2.1采用以下任何一种方法测定
1)测量断口表面脆断部分的长度宽度,然后再根据测量单位按ASTM A370中表7或表8测定断口百分率。测量尺寸应精确到0.5mm。
2)将试样断口形貌和ASTM A370中图14所示的断形貌展示图相比较。
3)放大断口表面,并把放大的表面和预校准的轮廓图相比较或用面积仪测量剪切断口百分率。
4)在适当放大倍数条件下,给断口表面拍照,然后用面积仪测量剪切断口百分率。
6.4.2.2测定单个断口形貌塑性百分率,精确到5%,并记录该值。
6.4.3侧膨胀值
6.4.3.1侧膨胀值,是试样宽度的增加值。位于压缩侧面,正对着夏比V型冲击试样的缺口。
6.4.3.2检查每半个试样确认凸出部分,没有因接触铁砧、试验机固定件表面等而被损坏。这种损坏的试样应作废。
6.4.3.3检查核缺口相垂直的试样各个侧面,确认在冲击试验过程中,各侧面没有毛刺的村子啊。若有毛刺,轻轻地用砂布或类此的磨面砂布打磨。
6.4.3.4使用相关量规,测量根据试样侧面未变形部分界定的相关面每一半面的每个侧面上的膨胀值。
6.4.3.5整理好每个试样的两半,以便让压缩侧面相互对齐。使用量规测量每半个试样的凸出部分,并确认所测量的是试样的相同侧面,分别再测量两个断裂的半个试样。采用相同的步骤测量试样半个部分相对侧上的凸出区域,每侧两个值中较大的为试样那一侧的膨胀值。
6.4.3.6测量各自侧膨胀值,精确到0.025mm,并予以记录。
6.4.3.7下例所述为例外:当经过摆锤单击时,任何没有断裂成两半的试样都应按未冲断报告。如果试样可以用手里掰断,试样可以被认定是经冲击而断裂。
7.试验结果处理
7.1按照相关产品标准的要求评定冲击试验结果。
当任何冲击试验的验收标准再给定温度条件下所规定的是最小平均值时,试验结果应是从同一试验位置截取的3个试样各自试验值的平均值(算术平均值)。
7.1.1规定最小平均试验结果
7.1.1.1当同时满足下面各个条件时,试验结果是可以接受的:
1)试验结果等于或超过所规定的最小平均值(技术规范中给出)
2)部超过一个试样的单个试验值小于所规定的最小平均值
3)任意试样的单个试验值不小于规定的最小平均值的三分之二
7.1.1.2如没有满足7.1.1.1中的验收要求,应从同一试验位置截取3个附加试样,重新进行一次试验。重新被测试的试样的各自单独试验值应等于或大于所规定的最小平均值。
7.1冲击吸收功至少应保留两位有效数字,修约方法按规定执行。
7.2由于试验机打击能量不足使试样未完全折断时,应在试验数据之前加大于符号">",其他情况则应注明“未折断”。
7.3不同类型和尺寸试样的试验结果不能直接对比和换算。
7.4试验后试样断口有肉眼可见裂纹或缺陷时,应在试验报告中注明。
7.5试验中如有下列情况之一时,试验结果无效。
a.误操作
b.试样打断时有卡锤现象。
发行对象:
附表1:试样标准
注:试样尺寸使用游标卡尺检查,试样缺口质量使用缺口投影仪判断。