数控材料硬度

课程教学模块一：金属材料力学性能与测试 ——课题2

课题二 材料的硬度

1-1

课程教学模块一：金属材料力学性能与测试 ——课题2

本课题重点与难点教 学 重 点

硬度指标的表示方法和实际应用。

教 学 难 点

布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度

1-2

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1.2.1 布氏硬度金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力称为硬度， 是衡量材料软硬程度的判据，它表征材料抵抗表面局部弹 性变形、塑性变形或抵抗破坏的能力。材料的硬度越高， 其耐磨性越好。

布氏硬度是用单位压痕面积的力作为布氏硬度值的计 量即试验力除以压痕表面积，符号用HBS(用淬火钢球压 头)或HBW(用硬质合金压头)表示，即：

1-3

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1.2.1 布氏硬度布氏硬度表示方法： 硬度值一般不标单位。当压头为淬火钢球时，用 HBS表示；当压头为硬质合金时，用HBW表示。符号 HBS或HBW之前写出硬度值，符号后面用数字依次表示 压头直径、试验力及试验力保持时间(10~15 s不标) 等试验条件。例如，150HBS10/1000/30。 一般在零件图或工艺文件上标注材料要求的布氏 硬度时，不规定试验条件，只需标出要求的硬度值

硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬的判据，是一个综合的物理量。材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一。 一、布氏硬度 1、试验原理

用直径为D的淬火钢球或硬质合金球，以相应的试验力F压入试样表面，保持规定的时间后卸除试验力，在试样表面留下球形压痕，如左图所示。布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示。用淬火钢球作压头时，布氏硬度用符号“HBS”表示;用硬质合金球作压头，布氏硬度用符号“HBW”表示。

金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬的数量概念。由于在金属表面以下不同深度的材料承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合的反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料所产生的塑性变形就越困难。另外，硬度与其它机械性能（如强度指标σb及塑性指标Ψ和δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能以及寿命具有决定性的意义。

硬度的试验方法有很多，在机械工业中广泛采用

1、何谓数控机床？它是由哪几部分组成？各部分作用是什么？

数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的机床。 数控机床由以下几部分组成： 〔一〕程序编制及程序载体。（二）输入装置。（三）数控装置及强电控制装置。（四）伺 服驱动系统及位置检测装置。（五）机床的机械部件。 机床各部分的作用：（1）数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。（2）输入装置是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传送并存入数控装置内。（3）数控装置是数控机床的核心，它接受输入装置送来的脉冲信号，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作；强电控制装置是接收数控装置输出的主运动变速、刀具选择交换、辅助装置动作等指令信号，经必要的翻译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的电器、液压、气动和机械部件，以完成指令所规定的动作。（ 4）伺服驱动系统及位置检测装置，它是根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。在半闭环和闭环伺服驱动系统中，还得使用位置检测装置，间接或直接测量执行部件的实际进给位移反馈到运动系统中。（5）数控机床机械部件与普通机床相似，但传动结

2014-2015-1数控机床复习题

1.数控机床按加工控制路线应分为哪几类？其控制过程有何不同？

2.数控加工机床按使用的进给伺服系统不同应分为哪几类？哪类的控制质量高，为什么？ 3.绝对编程和增量编程有什么区别？

4.数控机床由哪几部分组成，试用框图表示各部分之间的关系, 并简述其主要组成部分的基本功能。

5.什么是开环、闭环、半闭环数控机床？它们之间有什么区别？ 6.用逐点比较法插补直线OA，其中起点为O (0, 0)，终点为A (-6, 4)，给出插补计算过程，并画插补轨迹。

7.用逐点比较法插补第一象限逆圆，其中起点为A（5，0），终点为B（0，5），给出插补计算过程，并画插补轨迹。

8.三相步进电机转子齿数为100，以双三拍通电方式，步距角为 度，三相六拍方式步距角为 度。

9.步进电动机的相数和齿数越多，在一定的脉冲频率下，转速 。 10.感应同步器根据输出信号的处理方式可以分为 和 。

11.按控制刀具与工件间相对运动的轨迹来分，可分为点位控制数控机床和（ ）。 A. 开环控制数控机床

二、典型零部件选材及工艺分析

金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料是目前的主要工程材料。高分子材料的强度、刚度较低、易老化，一般不能用于制作承受载荷较大的机械零件。但其减振性好，耐磨性较好，适于制作受力小、减振、耐磨、密封零件，如轻载齿轮、轮胎等。陶瓷材料硬而脆，一般也不能用于制作重要的受力零部件。但其具有高熔点、高硬度、耐蚀性好、红硬性高等特点，可用于制作高温下工作的零部件、耐磨耐蚀零部件及切削刀具等。复合材料克服了高分子材料和陶瓷材料的不足，具有高比强度、高减振性、高抗疲劳能力、高耐磨性等优异性能，是一种很有发展前途的工程材料。与以上三类工程材料相比，金属材料具有优良的使用性能和工艺性能，储藏量大，生产成本比较低、广泛用于制作各种重要的机械零件和工程构件，是机械工业中最主要、应用最广泛的一类工程结构材料。下面介绍几种钢制零部件的选材及热处理工艺分析。

㈠ 齿轮类零件的选材

齿轮是机械工业中应用广泛的重要零件之一，主要用于传递动力、调节速度或方向。 1、齿轮的工作条件、主要失效形式及对性能的要求。

⑴ 齿轮的工作条件：①啮合齿表面承受较大的既有滚动又有滑动的强烈磨擦和接触疲劳压应力。②传递动力时，轮齿类似于悬臂梁，轮齿根部承受较大的弯曲

黑色金属洛氏硬度(HRC)与其他硬度、强度换算(CB/T 1172—1999)

黑色金属洛氏硬度(HRC)与其他硬度、强度换算(CB/ 黑色金属洛氏硬度(HRC)与其他硬度、强度换算(CB/T 硬度 洛氏 HRC 20.0 20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 30.5 31.0 31.5 32.0 32.5 33.0 33.5 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 37.0 37.5 38.0 38.5 39.0 39.5 40.0 40.5 41.0 41.5 42.0 42.5 60.2 60.4 60.7 61.0 61.2 61.5 61.7 62.0 62.2 62.5 62.8 63.0 63.3 63.5 63.8 64.0 63.3 64.6 64.8 65.1 65.3 65.5 65.8 66.1 66.4 66.6 66.9 67.1 67.4 67.7 67.9 68.2 68.4 68.7 69.0 69.2 69.5 69.7 70

Ｎｏ．４枟大型铸锻件枠

退火温度对离心铸造轧辊用高速钢

材料组织和硬度的影响

于进涛　刘汉银　赵文辉

（天津重型装备工程研究有限公司，天津３００４５７）

摘要：采用四种不同的退火温度对离心铸造轧辊用高速钢材料进行退火热处理，并利用显微金相、ＳＥＭ和硬度测试等方法对铸态和退火态离心铸造轧辊用高速钢材料进行检测分析。结果表明离心铸造轧辊用高速钢材料的退火温度为６４０℃时，组织接近平衡状态，为进一步的淬火热处理做好了准备，同时硬度大幅下降，改善了切削加工性能。

关键词：高速钢；离心铸造轧辊；退火温度中图分类号：ＴＧ１５６．２　　文献标识码：Ｂ

ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＡｎｎｅａｌｉｎｇＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＨａｒｄｎｅｓｓ

ｏｆＨｉｇｈＳｐｅｅｄＳｔｅｅｌＵｓｅｄｆｏｒｔｈｅＣｅｎｔｒｉｆｕｇａｌＣａｓｔｉｎｇＲｏｌｌ

ＹｕＪｉｎｔａｏ，ＬｉｕＨａｎｙｉｎ，ＺｈａｏＷｅｎｈｕｉ

ｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｏｆｃａｓｔｉｎｇｓｔａｔｅａｎｄａｎｎｅａｌｉｎｇｓｔａｔｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＥＭａｎｄｈａｒｄｎｅｓｓｔｒｉｆｕｇａｌｃａｓｔｉｎｇｒｏｌｌｗａｓ６４０℃，ｔｈ

洛氏硬度（HRC）和布氏硬度（HB）具体区别和换算2009-07-08 22:46硬度 ：是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA，HRB，HRC)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。

1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，
●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。
●HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。
●HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。
●HL手提式硬度计，测量

FCLHCSL0267 塑料硬度的测试洛氏硬度计法

F_CL_HC_SL0267

塑料－硬度的测试－洛氏硬度计法

1范围

1.1本方法规定了测定塑料洛氏硬度、塑料洛氏α硬度的试验条件和硬度计的技术条件。

1.2本方法适用于洛氏硬度计M、L、R标尺测定塑料硬度。不适用于测定塑料薄膜、泡沫塑料。

2定义

2.1洛氏硬度

用规定的压头，先施加初试验力，再施主试验力，然后返回到初试验力，用前后二次初试验力作用下的压头压入深度差求得的值。

2.2标尺

表示洛氏硬度压头的种类和试验力的符号。

3仪器

洛氏硬度计主要由机架、压头、加力机构，硬度指示器和计时装置组成。

3.1机架

为刚性结构，硬度计在最大试验力作用下，机架变形和试样支撑结构位移对洛氏硬度影响不得大于0.5洛氏硬度分度值。

3.2压头

为维氏硬度至少是7MN/m2的抛光钢球，不允许有灰尘、污物、油脂以及氧化物等存在。钢球在轴套孔中能自由滑动，试验时不应有变形，试验后不应有损伤。

3.3加力机构

包括负荷杠杆、砝码和缓冲器，可对压头施加试验力。

3.3.1负荷杠杆

使砝码和吊挂的重量放大并对压头施加试验力的部件。

3.3.2砝码

在负荷杠杆吊盘上所加的试验力。

3.3.3缓冲器

应使压头对试样能平稳而无冲击地施加试验力，并控制施加试验力时间在

水的硬度测定（配位滴定法）

分析化学 2009-10-30 20:32:44 阅读1629 评论2 字号：大中小 订阅

一、实验目的

1．简单了解配位滴定法中以EDTA为滴定剂测定水的硬度的原理，并了解测定水的硬度的操作方法。 2．测定水的硬度。

3．进一步练习移液管、滴定管的使用及滴定操作。

二、实验原理 1．水硬度的定义

水的硬度决定于钙、镁等盐类的含量，由于钙镁等的酸式盐的存在而引起的硬度叫做

碳酸盐硬度。当煮沸时，这些盐类分解，大部分生成碳酸盐沉淀而除去。习惯上把它叫做暂时硬度。例如：

Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2 +H2O

由钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等引起的硬度叫做非碳酸盐硬度。由于这些盐类不可能借煮沸生成沉淀而除去，因此习惯上把它叫做永久硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和就是水的总硬度。

硬水不适宜于工业上使用，如锅炉里用了硬水，经长期烧煮后，能生成锅垢，既浪费燃料，又易阻塞管道，造成重大事故。

有几种常用的硬度单位：一种是以每dm3水中所含Ca2＋（或相当量Mg2+）的毫摩尔数表示的，以1 dm3水中含有0.5毫摩尔Ca2＋为l度；一种是以1 dm3水中含10毫克CaO为1度，称为德国硬度，以DH表示。