金属的硬度是指金属表面抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力。硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。在工程领域,材料的硬度对结构件能否长期发挥稳定性能至关重要。硬度试验方法简单易行,对零件的破坏较小。实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。而布氏硬度测量方法由于压痕大、测量结果较准确,是金属硬度检测中应用较广泛的检测方法之一。
随着图像传感器技术及图像测量技术的发展,尤其是近几年机器视觉识别技术的飞速发展,采用图像测量技术进行布氏硬度压痕测量的方法快速兴起。除了对压痕进行直接测量的方法,近年来,在国内外也出现了测深法,是通过测量压头压入被测材料的深度,换算面积从而计算布氏硬度。
布氏硬度测试方法有哪些?
1、人工测量方法布氏硬度是将某直径D的碳化钨合金球施加试验力F压入试样表面,保持规定时间后卸除试验力,测量试样表面压痕的直径d,布氏硬度与试验力除以压痕表面积的商成正比。其中压痕直径是在压痕的两个相互垂直方向上利用光学读数显微镜进行测量,根据测得的两压痕直径求得压痕平均直径,然后再带入公式求得其布氏硬度。
2、测深法近年来,国内外也出现了测深法,通过测量压头压入被测材料的深度,换算为面积,从而计算布氏硬度,或者通过软件拟合经验数据,直接将测量深度与经验数据库对比得到布氏硬度。
3、基于图像处理技术的方法基于图像处理技术的硬度测量方法是随着计算机技术发展而出现的新技术,也是国内外竞相积极投入研发的重点项目。利用计算机图像处理技术自动测量压痕圆直径,并自动计算被测试样的布氏硬度,按照布氏硬度测量原理进行,测量精度和测试效率都得到较大提高和改善。
4、基于深度学习的方法随着机器视觉的发展,深度学习在图像识别方面有很大的进步。基于深度学习的图像识别方法不像传统的图像识别方法那样需要繁琐的图像处理,该方法不受表面条件等因素的限制,只要将原始图像输入网络中,利用一定的训练集进行网络训练,该网络可以自动提取目标并识别所需特征。
布氏硬度试验原理:
用直径D的淬火钢球或硬质合金球作压头,以相应的试验力F压入试件表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,得到一直径为d的压痕。用试验力除以压痕表面积,所得值即为布氏硬度值,符号用HBS或HBW表示。
布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。
有色合金包括哪些金属?
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,电阻比纯金属大、电阻温度系数小,具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。
有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。
布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。武汉金测实验室可承接金属布氏硬度测试等项目,为客户提供专业的检测技术服务。如需了解更多测试细节,欢迎来电详询027-81526660,18971200508曹工。