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黄铜铜套用什么方法测定硬度

-2026-01-19-

黄铜铜套的硬度测定需根据铜套的尺寸、壁厚、表面状态选择合适的方法,核心是保证测试结果的准确性和对工件的损伤可控,常见方法及适用场景如下:

一、 布氏硬度测试(HBW)

原理

用一定直径的硬质合金球(常用 φ10mm),以规定试验力压入黄铜铜套表面,保持规定时间后卸载,测量压痕直径,计算布氏硬度值。

适用范围

适用于壁厚≥5mm、表面平整的黄铜铜套,尤其适合测定退火态、半硬态的黄铜(如 H62、H68 黄铜铜套)。

布氏硬度的压痕较大,结果代表性强,能反映铜套整体的硬度水平,适合质量抽检和批量检测。

注意事项

铜套需平稳固定,避免测试时发生变形;表面需打磨去除氧化皮和加工痕迹,粗糙度 Ra≤1.6μm。

试验力选择需匹配铜套壁厚,防止压穿工件;测试后压痕可保留或轻微打磨,对铜套使用性能影响小。

二、 洛氏硬度测试(HRB/HRC)

原理

采用金刚石圆锥或钢球压头,以初始试验力 + 主试验力的方式压入试样,根据压痕深度计算硬度值,黄铜铜套常用HRB 标尺(钢球压头,适用于软至中硬黄铜)。

适用范围

适用于壁厚≥2mm 的黄铜铜套,尤其适合加工硬化态、硬态黄铜铜套(如冷拔成型的 H62 黄铜铜套)。

洛氏硬度测试压痕小,效率高,适合生产线快速检测和成品抽检,可在铜套端面或外圆面测试。

注意事项

测试外圆面时,需用 V 型支架固定铜套,保证压头与测试面垂直;表面需打磨平整,避免圆弧面影响压痕深度测量。

若铜套硬度较高(如淬火后黄铜),可选用 HRC 标尺,但需确认壁厚是否满足要求,防止压头压穿。

三、 维氏硬度测试(HV)

原理

用金刚石四棱锥压头,以较小试验力压入试样,测量压痕对角线长度,计算维氏硬度值。

适用范围

适用于薄壁黄铜铜套(壁厚 0.5~2mm)、表面硬化层或局部微小区域的硬度测试,如铜套的内孔表面、边缘部位。

维氏硬度试验力可灵活调整(1~1000gf),压痕极小,适合精密铜套、薄壁铜套的无损检测,也可用于测定铜套的硬度梯度(如热处理后的表层与芯部硬度差异)。

注意事项

测试前需对铜套表面进行精细打磨(粗糙度 Ra≤0.8μm),必要时抛光,确保压痕边缘清晰可测。

选择试验力时需遵循 “压痕对角线长度不超过试样厚度的 1/10” 的原则,避免试样背面出现变形。

四、 里氏硬度测试(HL)

原理

基于回弹法,用冲击装置将冲击体(带金刚石压头)以固定速度冲击铜套表面,测量冲击体回弹速度,换算为里氏硬度值,再转换为 HBW/HRB 值。

适用范围

适用于大型、重型黄铜铜套的现场快速检测,无需拆卸工件,适合安装后铜套的在役检测。

适合壁厚大、无法搬运到实验室的铜套(如大型设备的黄铜轴套、衬套)。

注意事项

测试时冲击装置需与铜套表面垂直,表面需清理油污、氧化皮,避免粗糙表面影响回弹速度。

里氏硬度测试结果受试样厚度、表面状态影响较大,需多次测量取平均值,精度低于布氏 / 洛氏硬度。