金屬材料實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備清單
金屬材料行業(yè)是國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一,金屬材料的質(zhì)量是機(jī)械零部件的保障,通用型材料實(shí)驗(yàn)室是為了研究金屬材料性能的主要檢測和研究方法,是等院校、科研院所、大中小企業(yè)為保障產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,配置的成套檢測設(shè)備。
一般包含:化學(xué)成分檢測、硬度檢測、金相檢測、力學(xué)檢測、無損檢測等;
一、化學(xué)成分檢測:
黑色金屬、有色金屬材料的合格首先取決化學(xué)成分的含量是否符合標(biāo)準(zhǔn);特別有害元素的等重要元素的檢測;
常規(guī)檢測方式有兩種:一、光譜儀 二、碳硫分析儀+元素分析儀等
二、硬度檢測:
表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越,耐磨性越好。
常用的硬度檢測形式有:
1、里氏硬度(Dietmar Leeb):便攜式硬度計(jì)一種,一種能將各種硬度值進(jìn)行換算的較小型的硬度計(jì)。主要用于對金屬材料的測試,特別是對較大型的工件。
里氏硬度是根據(jù)的里氏硬度測試原理利用最先進(jìn)的微處理器技術(shù)設(shè)計(jì)而成,
2、布氏硬度(HB):主要是用于測未經(jīng)淬火的鋼材、鑄鐵、有色金屬及質(zhì)軟的軸承合金材料,用HBW表示。
以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
載荷有:61.29N(6.25Kgf),76.6N(7.813Kgf),153.2N(15.625Kgf),294N(30Kgf),306.25N(31.25Kgf),612.9N(62.5Kgf),(小負(fù)荷)612.9N(62.5Kgf)、980N(100Kgf)、1226N(125Kgf)、1839N(187.5Kgf)、2452N(250Kgf)、4900N(500Kgf)、7355N(750Kgf)、9800N(1000Kgf)、14700N(1500Kgf)、29400N(3000kgf)
鋼球有:Φ2.5mm、Φ5mm、Φ10mm
布氏硬度
1).測試用壓頭:直徑為D的鋼球或硬質(zhì)合金球;
2).適用范圍:對金屬來講,只適用于測定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。
3).優(yōu)點(diǎn):測量誤差小,數(shù)據(jù)穩(wěn)定;
4).缺點(diǎn):壓痕大,不能用于太薄件或成品件。
3、洛氏硬度(HR):用于各種鋼材(含合金鋼、不銹鋼)硬度的測試。這是最重要的、最常用的一類硬度計(jì)。有以下洛氏硬度計(jì)、電動洛氏硬度計(jì)、數(shù)顯洛氏硬度計(jì)、數(shù)顯表面洛氏硬度、數(shù)顯洛氏、表面洛氏硬度計(jì)。
洛氏硬度試驗(yàn)采用120°金剛石圓錐壓頭和直徑1.588mm、3.175mm鋼球三種壓頭,
常用載荷:60kg、100kg、150kg三種試驗(yàn)力,它們共有九種組合,
對應(yīng)于洛氏硬度的九個標(biāo)尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。
表面洛氏硬度試驗(yàn)采用120°金剛石圓錐和1.588mm鋼球2種壓頭,采用15kg、30kg、45kg三種試驗(yàn)力,它們共有六種組合,對應(yīng)于表面洛氏的六個標(biāo)尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。
還有塑料洛氏硬度計(jì):總試驗(yàn)力:588.4N、980.7N 、1471N
壓頭:φ3.175、φ6.35、φ12.7(mm)鋼球壓頭,
檢測標(biāo)尺:70-94HRE,100-120HRL,85-110HRM,114-125HRR;
4、維氏硬度(HV):主要是用于測黑色金屬、有色金屬、硬質(zhì)合金(如鋁合金)及表面滲碳、滲氮層的硬度,用HV表示。
方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規(guī)定時間后,用測量壓痕對角線長度,再按公式來計(jì)算硬度的大小。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負(fù)荷維氏硬度,試驗(yàn)負(fù)荷﹤1.949.03N,它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度,試驗(yàn)負(fù)荷﹤1.961N,適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
分類:
1)、維氏硬度試驗(yàn);最大載荷:10KG,30,50KG
2)、小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn);最大載荷:3KG,5KG,
3)、顯微維氏硬度試驗(yàn)。最大載荷:1KG試驗(yàn)力的選擇要根據(jù)試樣種類、試樣厚度和預(yù)期的硬度范圍而定。
三、金相檢測:
1、制樣設(shè)備:切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、預(yù)磨機(jī)、拋光機(jī)、電解腐蝕機(jī)耗材,
2、宏觀金相:表面質(zhì)量,焊接熔深,材料流線,斷口接截面觀察,形貌尺寸觀察,等宏觀狀態(tài)下的組織結(jié)構(gòu)形貌尺寸等;
3、微觀金相:金相顯微鏡是通過對試樣表面的放大,來達(dá)到觀察和分析微觀組織的目的,主要的使用領(lǐng)域有兩大類:一類是金相分析或者是相關(guān)的分析,一類是半導(dǎo)體,芯片等觀察和分析;
這里主要說的是材料金相分析的顯微鏡,金相分析前一般要對材料進(jìn)行處理,制樣設(shè)備包含:切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、預(yù)磨機(jī)、拋光機(jī)及腐蝕儀等,
金相顯微鏡一般有如下的分類:單目、雙目、三目的,正置的和倒置的,臺式的,臥式的和便攜式的;反射的和透反的;明場的,明場偏光,明暗場及偏光的顯微鏡等等;
四、力學(xué)性能測試:
1、萬能試驗(yàn)機(jī):主要用于金屬材料和水泥、混凝土、塑料等非金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲、剪切等試驗(yàn)。增加附件,可完成鋼絞線、鋼絲繩、鏈條、電焊條、膠帶及構(gòu)件的力學(xué)性能試驗(yàn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、交通、建工、建材、大專院校、質(zhì)量檢測等行業(yè)和部門。性能可靠,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,是生產(chǎn)和工程中材料檢測的理想試驗(yàn)機(jī)。
本試驗(yàn)機(jī)根據(jù)國家GB/T3159-92《液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)》設(shè)計(jì)與制造。采用液壓加荷 ,油壓傳感器測力,電子引申計(jì)測試?yán)熳冃危?jì)算機(jī)處理運(yùn)算數(shù)據(jù),具備試驗(yàn)數(shù)據(jù)屏顯和存貯、曲線繪制和分析、打印結(jié)果等功能。
2、沖擊試驗(yàn)機(jī):用來對金屬材料在動負(fù)荷下抵抗沖擊的性能進(jìn)行檢驗(yàn),符合國標(biāo)GB/T3803-2002《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)》,按國標(biāo)GB/T229-2007《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法》對金屬材料進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。
五、無損檢測等:
對試樣不產(chǎn)生破壞、損傷的檢測方式:比如焊接質(zhì)量、鑄造質(zhì)量、鍛造等內(nèi)部質(zhì)量的檢測;常見的有超聲波探傷,X攝像探傷,磁粉探傷等;
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