模具钢硬度的检测方法东莞市艾格电子科技有限公司

模具钢硬度的检测方法模具钢是模具工业的主体材料，根据模具的服役条件、环境和状态的不同，模具钢应具备不同的特性。在工业生产中，模具使用寿命和制成零件的精度、质量、外观性能，除与模具的设计技术、制造精度，以及机床精度和制造操作有关外，正确地选用模具材料和正确地执行热处理工艺也是至关重要的，资料显示，模具早期失效因材料选择不当和材料内部缺陷引起的大约点10%左右，而由热处理不当引起的约占49%。硬度是模具材料和成品模具的重要性能指标。模具在工作时的受力状态是复杂的，如热作模具通常是在交变的温度场下承受交变应力作用，因此它应具有良好的阻止模具转变成较软或塑性状态的能力，并且在长期工作环境下仍保持模具的形状和尺寸精度不变。一般成品模具的硬度，冷作模具常选择在59-60HRC，热作模具常选择在48HRC左右。耐磨性也是成品模具的重要性能指标。零件成形时金属和模具型腔表面发生相对运动，磨损了型腔表面，至使模具的尺寸形状、精度和表面粗糙度发生变化而失效。模具的耐磨性是由模具的热处理，特别是表面热处理决定的，评估模具耐磨性好坏的主要依据是硬度。模具钢的硬度测试主要针对三种情况，即模具钢材料的硬度检测，经过热处理的半成品模具的检测硬度及要求高耐磨性的模具表面热处理后的表面硬度的检测。供货状态的模具钢主要是经过锻造的钢板、钢块或钢棒，一般以退火状态供货。某些塑料模具钢还以预硬状态（调质处理）供货，用户可直接加工成模具而不必进行后续热处理。模具钢按钢种分类可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢，中国标准对于各种模具钢都规定了出厂硬度要求，要求对钢材的退火硬度和试样淬火硬度进行检验。中国标准GB/T1298-1986《碳素工具钢技术条件》规定，退火状态供货钢材，对于T7-T13各种不同牌号，硬度值应分别小于187-217HBS，试样淬火硬度应大于62HRC。中国标准GB/T1299-2000《合金工具钢》规定，退火状态供货的钢材，对于不同的牌号，硬度值应小于某个数值或在某个硬度区间内，例如：9SiCr硬度为197-241HBW，Cr12硬度为217-269HBW，Cr5Mo1V硬度≤255HBW。试样淬火硬度根据不同的牌号，一般应在53-64HRC之间。中国标准GB/T9943-1988《高速工具钢棒技术条件》规定，退火钢材硬度应小于255-285HBS，淬火回火钢材硬度应大于63-66HRC。按照标准的要求，出厂状态的模具钢应使用布氏硬度计，测试HBS（钢球压头）或HBW（硬度合金压头）硬度，并且只要材料具有足够的尺寸，应尽量采用3000kg力和10mm球的试验条件。然而模具钢材料尺寸通常都比较大，无法直接在布氏硬度计上测试，常用的办法是在钢材上截取一块样品，经适当加工之后在布氏硬度计上测试。在少数要求不高的场合，也有人用简易便携式布氏硬度计或锤击式布氏硬度计测试，但是，这些仪器误差太大，技术指标中给出的误差是±8%，实际应用中的误差常常超过10%，只能给出一个粗略的结果。近年来，里氏硬度计被广泛应用，它测试快速，方便，测试值可自动转换成布氏硬度值，因此得到一定程度的应用。但是里氏硬度计采用的是动态硬度测试原理，影响仪器准确性的因素较多，对材料表面光洁度的要求也很高，硬度值转换的误差也较大，因此，其精度尽管常常高于简易便携式布氏硬度计和锤击式布氏硬度计，但是还要远低于常规的布氏和洛氏硬度计。好在模具钢材对硬度测试的精度要求也不高。臣20燥08旁年国些内出救现了蹈一种绑PH胁B1逐50崇型便淡携式蔬布氏准硬度浪计，熟这种改仪器墨以剪廊力销递控制满试验讽力的助大小蒙，试酷验力芦的误获差可婆控制桥在监±充0.角5%锁以内贴。布摸氏硬尖度测风试精吹度与著台式字布氏说硬度类计相誉同。奉仪器鬼主要扣结构什是一搜个C滚型框拾架，扁C型尿框架棋的开穷口尺尺寸是佛15删0m片m，廉被测片钢材鼠只要洽能放叼到仪灾器开辟口之扯内都碗可以燥在现油场快怠速测泳试布疏氏硬但度。哀仪器熊试验影力是查15奖80溜kg等，压肚头球背面直忘径是谈Φ腹7.生26骨mm陪，F胃/D伯2值雪等于要30册，根增据布啦氏硬怎度计咱的相岸似性普原理炕，试瘦验条纵件相来当于关30皮00帮kg股力和含10毅mm活球。叛当模餐具钢皇块的翼厚度糟大于殊15支0m盏m时浮，仪章器的值测试喘头还局可以兼取下兽来当养作锤忘击式益布氏棚硬度墙计使拜用。壁它只看要接炒触钢赔块的作一侧书就可纱以测辰试，祖可以脾测试汇任意畏大的葛模具叠钢块挡。测鞠试精径度可毙达到选±券5%薄。煌20讲09胳年国跟内又睁出现衡了一莲种P醋HR耀系列乞大型欧便携钩式洛销氏硬欧度计预，这读种仪衔器也着可以麦用于砍模具查钢材嘉的硬病度检降测。悟供货貌状态务的模凑具钢丸硬度昆在1胶87梁-2艳85尿HB借S之巡间，迈可以训用洛角氏硬债度计纲的H状RB商及H究RC桥标尺临来测德试。获测试秃后根凉据中恳国标令准G剃B/巧T1矩17弯2-底19揭99藏《邀黑色顾金属愈硬度劳与强痒度换尾算表鲜》，蝶经查喜表将管洛氏遮硬度努值换变算成湿布氏旋硬度剃值，撤仍然降具有冈相当异高的旁精度殿。这械种洛倦氏硬呈度计仗也是馒采用验了一施个C本型架冠结构邪，C挤型架泉开口写尺寸具为2富00报mm伪或5坡00辜mm奴，模督具钢饭的厚遣度只矮要小绩于这五个尺戒寸就逗可以绘测试队，经洋中国贡计量钞院检央测，聪仪器猎测试药精度煤可以爱达到崖1.本0H资RC观，换稍算成安布氏丢硬度幕的误撑差大式约是脉5-贴7H盐BW泽。偿完成淹了机蛋械加销工的瞒模具部钢材越料要捉进行会淬火五回火薯处理抗，再闷经过笛精磨弯和抛誓光就桥可成魂为成荷品模畅具。吃淬火就回火瓶处理蝴后的叙模具落硬度牵检测茧更为绍重要斤，因津为这捎时的肺材料惑硬度站是一泛个非火常重院要的衬质量箩指标守，它妥在很批大程放度上盒决定泄了成迫品模持具的邀使用估寿命戴。淬键火回除火的筑模具寿料要咏求使牙用洛稀氏硬固度计使，测载试H影RC窝洛氏舍硬度孟值。检模具爹成品宴需要竹具有秒最佳伞的综栽合力痕学性在能，爷既要旺有足兴够的预硬度揭，同赖时还肉要有贝一定泪的韧饮性，承而硬篇度和希韧性广是一按对矛喇盾，朝为了块在具托有合肉理韧队性的忠条件射下，券便模卡具具科有较龟高的炮硬度映，最贫佳的洗硬度泡值就强会被街限制馋在一涂个比休较窄稀的范内围内骂，通养常只脂有2责-4砌个H森RC皇单位安。垃成品以、半淡成品滨模具饲的硬况度测肆试是班一个妇难于煮解决回的问窝题。箭一直末没有渣一个所较为住理想遭的解赏决方薪案。债只有愤少数朋体积诉和重竭量较茧小的葵模具犹可以纪搬到拖台式接洛氏清硬度赢计上禾测试旅。而逃大多眠数情膊况下脖的通必常做滚法是好，在袭近似猴相同释的工授艺条献件下跳制作狱一个晓工艺血试片侵，用稳工艺援试片此的硬潮度代蚕表模垄具的焰硬度吉，然肢而二窑者之搭间常滥常还虑存在醒较大送的差脾异，寨这种奋方法糖也不妹够理该想。戏里氏马硬度姨计为座成品越、半慢成品天模具遇的硬显度测恼试提侮供了涌一个森解决晋方案毅，可户以先捐测试牺模具且的里杏氏硬串度，晚然后晨再换断算成乡HR肯C洛尼氏硬赠度。敏尽管些里氏破硬度傍计误祸差较斜大，滔但是唇还是桨目前箩模具渔行业朋应用首最为更普遍桥的硬躺度测颗试方澡法，枪据了茎解，舰里氏白硬度除计应懂用最殊广泛霜的领衫域就闪是模牺具行守业。耕如前狠面所坡述，昼成品互、半丑成品俊模具详合理效的硬寺度范慕围是原比较因窄的耳，里莲氏硬陵度计孝不能被满足智这样武的精鲜度要桐求。想但是型这就叛是目惭前模泻具行甩业的歼现状享，没谣有更筝好的闯解决森办法六。裂PH馅R系丑列大功型便能携式灶洛氏惊硬度流计恰掀好可调以解膀决上镰述问伟题。刷这种逢仪器惜使用泛起来森简单蚂方便草，精怨度可削达到奋±片1.除0H胡RC馆，远氧高于需里氏们硬度目计。阿仪器猛开口爱尺寸奏目前欣是2扭00眯mm拉和5矛00饱mm妨（国倦外同芹类仪风器的缠最大嫂尺寸零只有蛙20躬0m沟m）抚。实冬测数樱据表恰明，报仪器记的测弃试精援度与干C型券框架早的大稿小无妖关。数原则辩上可溜以制大造开究口尺织寸更使大的捡仪器警，可耽以测炒试更勾大的梳模具胡。许拥多模垃具真标正需百要测密试硬锤度的府型腔默距模闷具边狼缘要狸有一脱定的稍距离毙，为冷了适担应模检具行晶业的昂这一拔特点捷，P例HR极系列阿大型工洛氏姥硬度须计在掀设计江时特采别加桐大了创C型醉框架愿的深遣度，勾最大押深度册可达赛到3押00息mm耻，这肾样只页要模驱具的评型腔霞距模跟具边但缘的衣距离箱小于瞧30壳0m烛m，侧就都她可以迫使用斯这种苏仪器梦。补20购09参年，骗国内撒又生吴产了勉一种炊PH头R-槽10痕0型短磁力让式洛绒氏硬析度计绘。这机种仪设器利焦用两支个磁靠力吸基盘将僻洛氏牙硬度素计测唐头固颂定在牛钢铁潮工件腰表面闲，无瓦需移榨动工印件，遵只要命接触馅工件文一侧捷既可乔完成抱硬度呈检测梅，仪犯器完谈全按末照洛亮氏硬廉度试替验国吃家标致准设永计，氧测试尿精度馒符合伴国家婆标准伤GB滩/T颂23盲0-温20瓶04遗，经氏中国炕计量鄙院检徐测，荡误差市不大蛇于1欲.5陆HR姑C。幸只要腹工件飘有足崭够的论试验点面积含（平厅面鉴≥秘60黄mm英×玻18暂0m您m,建可扩哈展到挎≥葛20藏mm桐×涛18有0m兼m；智曲面献直径洗≥Φ惑10需0m准m，维可扩沙展到赵≥Φ凶50仙mm涝），授就可苏实现晌现场域的精秩确硬懒度检炭测。葡这是挖一种鹊全新彻的硬河度计沸，国侦外还族没有尝出现丸。这渔种仪冒器非房常适突合测座试模蜜具硬赏度，回仪器锦测试亿快速国，简饲便，列重现安性好雀，精阵度远协高于量里氏抗硬度摧计。眯一些得要求贯心部歇具有盲一定夕的韧伤性，恒表面福又要予求具疗有高单的硬摧度和呀耐磨劣性的篇模具掉，要筒进行谈表面恼的渗衫碳、辣渗氮奥或激攀光淬缸火处变理，腊表面违硬化椅处理痕的模钻具需菠要测泉试模衫具的斜表面咏硬度呈。渗夜碳层探通常物较厚楚，当腔渗碳胳层厚仇度大猛于0巩.8基mm不时，婆可直鼻接用进洛氏依硬度扑计，搬测试荒HR姓C硬史度。预当渗肝碳层另厚度径在0专.6帖-0洽.8汁mm久时，送可以鸭采用删洛氏腰硬度腰计的腥A标军尺。竟A标店尺的龄试验罗力较粱小，剥只有婶60虽kg红（C极标尺曲试验含力是崖15晨0k犬g）习，可嚼以在吧模具厌表面汽压一蛾个较宁浅的每压痕梢，不翻至于缩将硬券化层锯压透兆，硬苏度测糖试更布准确贵。测生得的插HR锯A硬削度值陕可方林便地短通过贺查表德换算罚成H辛RC引硬度总值。公对于泼较薄注的渗博碳层盾或渗龄氮层僻，只物要厚床度大盆于0况.1枣mm雁，都辰可以蚂采用表表面拾洛氏基硬度饺计。红表面喊洛氏隐硬度圣计的玻试验硬力只信有1老5k乐g、浮30乒kg租或4济5k午g。植表面闭洛氏锡硬度奸压痕积更小酸，例复如，状模具迎硬度粥为6毁0H抽RC但时，箩表面相洛氏福硬度技值为扣90犯.6牌HR甩15纵N，克压痕灾深度铅等于斧（1届00钓-9盯0.部6）地X0变.0紧01晕mm笼=0梦.0贫09逆mm班，这惑样的苗压痕即肉眼必几乎辫难于泡分辨从。因伞此表蜘面洛钩氏硬构度计译还可冶以测小试成存品模疾具，修测得路的硬役度值脸也可刘以换野算成蛮HR热C硬采度值湾。绝目前禽，有构一种鲜磁力摇式表寸面洛原氏硬炕度计茫正在点研制促。这运种仪奴器结俱构如距PH睡R-苦10微0型贯，但秤是更咸加小律巧轻蛮便，券重量死小于夫2.牵5k扬g，庆测试叉面积即要求忽为：缸平面源：瓶≥护40嘱-1我20逆mm芽，曲律面直迁径份≥Φ送50纽mm惰。仪厌器精违度符愉合国宪家标提准G借B/仍T2峰30焦-2进00从4，诉与台州式机乳相同劳，仪匆器非绒常适秘于测瓣试大税中型仓模具园上的阔渗氮神层，怜激光冬淬火逃层等虹较薄抓硬化疗层的铜硬度睬，也票适于抵成品泄、半梅成品护模具竟以及恋成品评轴类买、轧津辊等早要求冒压痕堤尽量版小的旺场合日。脉当渗工氮层跨厚度蹲小于胆0.荷1m捎m时椒就只便能利宪用工谱艺试大片了示。在弄与模后具相研同的测工艺握条件素下做普一块解试片疗，以逼试片支上硬饼化层叹的硬锻度代疾表模辈具渗触氮层梦硬度涌，将