硬度测量实验结论

实验三硬度测量

一、实验目的

1．了解布氏硬度计、洛氏硬度计的基本原理及使用方法

1． 初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系和热处理能改变材料硬度的概念。 2． 根据不同材料的性能特点，正确选择硬度测定的方法。

二、实验原理

硬度是指一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体(金刚石压头或钢球)压入其表面的抗力。由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。另外，硬度和抗拉强度之间有近似的正比关系：

σb=K·HB(Mpa)

式中K为系数，对不同材料和其不同的热处理状态K值不同。例如碳钢的K值为3.53，调质状态的合金钢为3.33，铸铝为2.55。

常用的硬度计有：

洛氏硬度计：主要用于金属材料热处理后的产品性能检验；

布氏硬度计：应用于黑色、有色金属原材料检验，也可测退火、正火后试件的硬度；

维氏硬度计：应用于薄板材料及材料表层的硬度测定，以及较精确的硬度测定；显微硬度计：主要应用于测定金属材料的显微组织及各组成相的硬度。 本实验重点介绍最常用的洛氏硬度试验法。

1． 洛氏硬度试验

1)原理

洛氏硬度试验，是用特殊的压头(金刚石压头或钢球压头)，在先后施加两个载

荷(预载荷和总载荷)的作用下压人金属表面来

橡胶测量硬度方法

TH200邵尔A硬度计

使用说明书

北京时代山峰科技有限公司

橡胶测量硬度方法

目录∶ 1.概述

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1.1主要特点及使用范围

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1.2基本原理

.......

实验十三、水的硬度测定

一 实验目的

1．掌握EDTA滴定法测定总硬度的原理和方法。 2．了解硬度的表示和计算。

二 实验原理

水的硬度主要是由于水中含有钙盐和镁盐，其他离子如铁、铝、锰、锌等也形成硬度，但一般含量甚微，在测定硬度时可以忽略不计。 硬度是工业用水、生活用水中常见的一个质量指标。水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐加热被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度，而钙、镁的硫酸盐或氯化物等所形成的硬度称为永久硬度。由钙离子形成的硬度称为钙硬，由镁离子形成的硬度称为镁硬。测定水的硬度实际上就是测定水中钙离子和镁离子的含量。

水的硬度一般采用配位滴定法，即在pH＝10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T做为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2?、Mg2?，直至紫红色变蓝绿色为终点，但为避免其它金属离子的干扰，需根据不同的水质加入不同量的掩蔽剂。天然水和自来水中含有大量Ca2?、Mg2?，少量的Fe3+，而A13+、Mn2+、Cu2+量很少，只需加入2—5mL三乙醇胺即可。测定工业用水的硬度时，Fe3+、 A13+、、和少量的Mn2+等干扰离子可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、 Mn2+、Zn

维氏硬度 不确定度

评估报告

编制 审批

日期

江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司实验室

NO:2016041201

维氏硬度测量不确定度的评估

1．概述

1）测量依据：依据GB/ T4340.1-2009 金属维氏硬度试验第一部分:试验方法 2）环境温度：室温21℃，湿度58RH% 3）测量仪器：MMT-XTA型显微硬度计

4）被测对象：742HV1标准硬度块，不均匀度1．3％ 。

5）测量过程：根据GB/T4340.1-2009,选用法国PRESI 显微硬度计,加载1000g力 试验力,力保持时间10s,在自动加力的情况下,测定维氏硬度值(HV1) 。

2．数学模型

HV = 0. 1891 F/ d2 (1)

? 式中, F为试验力,N; d为两压痕对角线长度d1和d2的算术平均值,mm。

?维氏硬度值HV由设备测量对角线d1

实验十三、水的硬度测定

一 实验目的

1．掌握EDTA滴定法测定总硬度的原理和方法。 2．了解硬度的表示和计算。

二 实验原理

水的硬度主要是由于水中含有钙盐和镁盐，其他离子如铁、铝、锰、锌等也形成硬度，但一般含量甚微，在测定硬度时可以忽略不计。 硬度是工业用水、生活用水中常见的一个质量指标。水的总硬度包括暂时硬度和永久硬度。在水中以碳酸氢盐形式存在的钙、镁盐加热被分解，析出沉淀而除去，这类盐所形成的硬度称为暂时硬度，而钙、镁的硫酸盐或氯化物等所形成的硬度称为永久硬度。由钙离子形成的硬度称为钙硬，由镁离子形成的硬度称为镁硬。测定水的硬度实际上就是测定水中钙离子和镁离子的含量。

水的硬度一般采用配位滴定法，即在pH＝10的氨性缓冲溶液中，以铬黑T做为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定水中的Ca2?、Mg2?，直至紫红色变蓝绿色为终点，但为避免其它金属离子的干扰，需根据不同的水质加入不同量的掩蔽剂。天然水和自来水中含有大量Ca2?、Mg2?，少量的Fe3+，而A13+、Mn2+、Cu2+量很少，只需加入2—5mL三乙醇胺即可。测定工业用水的硬度时，Fe3+、 A13+、、和少量的Mn2+等干扰离子可用三乙醇胺掩蔽，Cu2+、 Mn2+、Zn

答：因为铬黑T只能在pH=7~11使用，最适宜的酸度是pH=9~10.5，滴定过程颜色变化为酒红→紫→蓝，易于观察。

答：（1）lgKfCaY2->lgKfMgY2- CaY2-比MgY2-稳定。

（2）用EDTA先测出Ca、Mg总量，再测Ca量，计算出Mg量。

实验十八 水的总硬度测定

一、 一、 实验目的

１、１、掌握配位滴定法测定水的总硬度的原理和方法。 ２、２、学会EDTA标准溶液的配制和标定方法。 ３、３、熟悉金属指示剂变色原理及滴定终点的判断。

二、 二、 实验原理

含有较多钙盐和镁盐的H2O称为硬水。水的硬度以H2O中Ca、Mg来计算，每升H2O中含10mg CaO为１度1的含量。

?2?2???。测定水的硬度就是测定水中Ca折合成CaO2?、Mg2??????一般把小于4的H2O称为很软的水，4??8称为软水，8??16称为中等硬水，

16???32?称为硬水，大于32?称为超硬水。生活用水的总硬度一般不超过25?。各种工

业水对硬度有不同的要求。水的硬度是水质的一项重要指标，测定水的硬度有十分重要的意义。

在pH值为10的NH3?NH4Cl缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDT

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

课程教学模块一：金属材料力学性能与测试 ——课题2

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

课程教学模块一：金属材料力学性能与测试 ——课题2

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

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

《公差与技术测量》

实 验 讲 义

蚌埠学院

机械与电子工程系 二 〇一〇年

实验一 长度测量实验

一、实验目的： 1． 2． 3．

掌握常规量具长度尺寸测量的基本方法。 正确选择、使用长度测量器具。

外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸测量值的正确方法。

二、实验内容： 1． 2．

绝对测量外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸。 相对测量外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸。

三、实验器具：

游标卡尺、深度游标卡尺、内、外径千分尺、量缸表杆、百分表、千分表、表架、块规、平板。

四、实验方法：

长度测量均采用二点间测量原则。

外尺寸测量均以不同截面的最大尺寸为测量尺寸。 内尺寸测量均以不同截面的最小尺寸为测量尺寸。

阶梯尺寸以其功能需要,以测量最大值、最小值或平均值为测量尺寸。

五、测量步骤：

检查各测量器具零位准确后，方可测量。

外尺寸测量（外园柱面、轴类长度、外花键、板件厚度等） 两种方法：

（1）用游标卡尺、外径千分尺，采用二点间测量，从量具上直接读数。

（2）用量规组成零件的名义尺寸，在平板上将指示表根据块规尺寸调到零位后，比较相对测量计

算工件尺寸。

内尺寸测量（内园柱面、键槽、花键槽、方孔等）

（1）用游标卡尺、内径千分尺，采用二点间测量，直接从量具上读数