钢材的硬度与应力之间的关系
在无损检测的工程技术中,里氏硬度测试仪由于方便携带,操作方便而运用广泛。然而在实际工程中对钢材进行检测时,以过江塔为例,按规范操作方法对塔身不同部位进行硬度检测时,得出硬度值不同。如检测塔底与塔顶时,用相同检测方法检测相同材料的相同部位时,发现硬度值不同,故而产生疑问,构件的应力对硬度是否有影响。本文通过试验研究来验证二者之间的关系。
硬度的定义
金属手册里面定义硬度是:通常在受压情况下,金属材料抵抗塑性变形的能力。然而,这个概念通常也会指刚度、韧性,或者抵抗刮痕,磨损和刻痕,这是金属材料的性质。当被加载后,它被描述成抗永久变形的能力(例如弯曲,破坏和形状改变)。金属材料的硬度越大,抵抗永久变形的能力越强。在矿物学里面硬度通常被描述成一个物体抵抗另一个物体刮痕的能力。在冶金学中,硬度被定义为材料抵抗塑性变形的能力。在冶金字典中定义压痕硬度是金属材料抵抗压痕的能力。这是一种常见的硬度测试方法,即将圆的或者尖的压头在一定的荷载条件下压入试件表面。
硬度测试方法
冲击负荷硬度测试法也称为动力硬度测试法,里氏硬度测试仪即运用此类测试法原理,所以里氏硬度试验法是一种动态硬度试验法。里氏硬度计由冲击装置和显示装置两部分组成,特点是仪器数字显示硬度值,体积小、重量轻,可以手握冲击装置直接对被测材料和工件进行硬度检验,特别适用于不易移动的大型工件和不易拆卸的大型部件及构件的硬度检验。
不同打磨方式对硬度测试有影响,砂轮片机磨方式所测试的硬度值最大,百叶片机磨所测硬度值最小。究其原因,是因为砂轮片打磨的加工深度最大,冷作硬化层最深,那么发生塑性变形时,由于位错源的作用而产生新的位错,对于加载作用起着阻碍作用,因而得出的硬度值升高。砂纸手磨则是逐步消除型钢表面加工所造成的内应力,使表层和内部应力状态相同,冷作硬化层最浅,故而硬度值最小。中国粮油仪器网
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