金相硬度检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-30  

金相硬度检测是通过对金属材料表面施加特定载荷,测量压痕尺寸或深度来评估材料硬度性能的专业方法。检测过程需严格控制载荷值、保载时间、压头几何形状及表面制备条件,以确保结果准确可靠。该方法适用于金属材料的质量评估、工艺优化和失效分析等领域。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

维氏硬度测试:采用金刚石正四棱锥体压头,在恒定载荷下压入材料表面,通过光学显微镜测量压痕对角线长度计算硬度值,适用于各种金属材料及薄层试样。

布氏硬度测试:使用硬质合金球压头,施加规定载荷后在材料表面形成压痕,测量压痕直径并计算布氏硬度值,适用于较软金属或粗晶粒材料。

洛氏硬度测试:通过金刚石圆锥或钢球压头分两次加载,测量压痕深度差直接读取硬度值,操作简便且适用于大批量生产现场检测。

显微硬度测试:采用低载荷(通常小于1kgf)下的维氏或努氏压头,可对微小区域或特定相进行硬度测量,需配合高倍率显微镜观察。

努氏硬度测试:使用菱形棱锥压头产生长对角线压痕,适用于脆性材料或薄涂层硬度测试,对表面制备要求较高。

肖氏硬度测试:基于弹性回弹原理,通过撞针从固定高度落下回弹高度计算硬度值,主要用于橡胶或软金属现场快速检测。

里氏硬度测试:采用动态冲击方式,通过冲击体回弹速度与冲击速度比值计算硬度值,便于大型工件或不易移动部件的现场测试。

超声波硬度测试:利用超声振动压头接触材料时共振频率变化推算硬度值,可实现无损检测且对表面粗糙度容忍度高。

巴氏硬度测试:专用于软质金属或塑料材料,通过标准压头在特定弹簧力作用下压入深度换算硬度值,操作便捷。

压痕蠕变硬度测试:在恒定高温条件下施加载荷并长时间保压,测量压痕随时间的变形量,用于评估材料高温服役性能。

检测范围

碳素结构钢:广泛应用于建筑、机械制造等领域的低碳和中碳钢材料,硬度检测可评估其淬火回火工艺效果及耐磨性能

合金工具钢:用于制造模具、刀具的高合金钢,需通过硬度检测控制其红硬性及抗变形能力,确保使用寿命。

奥氏体不锈钢:具有良好耐腐蚀性的铬镍系不锈钢,硬度测试需注意加工硬化影响,常用于化工设备及食品机械。

变形铝合金:通过轧制、挤压成形的铝镁硅系合金,硬度值与时效强化状态直接相关,是航空航天材料关键指标。

铜及铜合金:包括纯铜、黄铜、青铜等导电导热材料,硬度检测用于控制冷加工度及退火工艺质量。

钛及钛合金:生物医用及航空航天领域轻质高强材料,硬度值反映α/β相比例及热处理后的组织稳定性。

灰铸铁与球墨铸铁:发动机缸体等铸件材料,硬度检测可快速判断石墨形态及基体组织,预测力学性能。

高速工具钢:制造钻头、铣刀的高碳高合金钢,需通过硬度检测确保二次硬化效果及高温切削性能。

表面硬化层:如渗碳、渗氮处理的工作表层,显微硬度测试可精确测定硬化层深度及梯度分布。

焊接接头区域:包括母材、热影响区及焊缝金属,硬度映射可评估焊接工艺合理性及潜在脆化倾向。

检测标准

ASTM E384-2022《材料显微硬度的标准试验方法》:规定了使用维氏或努氏压头在载荷1gf-1kgf范围内的测试流程,包括压痕测量精度及试样制备要求。

ISO 6507-1:2018《金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法》:国际标准详细规范试验力范围、保载时间及压痕对角线测量方法,确保全球实验室数据可比性。

GB/T 231.1-2018《金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法》:中国国家标准明确压头球直径、试验力与保载时间选择原则,适用于铸锻件硬度检测。

ASTM E18-22《金属材料洛氏硬度标准试验方法》:定义洛氏A、B、C等标尺的适用范围及硬度值换算规则,要求定期校验标准硬度块。

ISO 6508-1:2016《金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法》:规定金刚石圆锥压头与球压头的初始试验力与总试验力组合方式。

GB/T 4340.1-2009《金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法》:中国标准要求压痕测量装置分辨率不低于0.5μm,试验环境温度控制在23±5℃。

ASTM E92-17《金属材料努氏硬度标准试验方法》:针对薄截面或脆性材料,规范长对角线测量次数及载荷与压痕尺寸比例关系。

ISO 2039-1:2014《塑料和硬橡胶 压痕硬度的测定 第1部分:球压痕法》:扩展至非金属材料,规定钢球压头在特定条件下的保压时间与硬度计算公式。

检测仪器

数显维氏硬度计:集成光学测量系统与自动载荷机构,可精确控制试验力并数字显示对角线长度,用于实验室精密硬度检测。

门式布氏硬度计:采用液压或电动加载系统,适用于大型工件现场检测,可通过压痕直径自动计算布氏硬度值。

全自动洛氏硬度计:配备初试验力与总试验力自动切换功能,直接数字显示硬度值,适用于生产线快速批量检测。

显微硬度测试系统:结合高倍金相显微镜与微米级定位平台,可实现特定相或夹杂物的定位压痕及自动测量。

便携式里氏硬度计:采用冲击装置与电子处理单元一体化设计,可通过D型冲击头实现曲面或竖立面硬度检测。

超声波硬度计:基于声阻抗原理,通过振动杆接触材料表面时共振频率偏移量计算硬度,适用于涂层或渗层无损检测。

高温真空硬度计:配备加热炉与真空腔体,可在高温环境下进行压痕测试,用于评估材料高温蠕变与氧化性能。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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