Page 42 - 理化检验-物理分册2023年第十期

范语萱, 等: 不同总试验力保持时间对铝合金洛氏硬度测试结果的影响

表7 国内铝合金材料硬度测试结果与验收值的比较
不同保持 保持时间为 与5s保持时间

验收范围 / 总试验力
材料牌号及状态 时间下的测试 5s时的测试 测试平均值的
HRB 保持时间 / s
平均值 / HRB 平均值 / HRB 偏差 / HRB
2 +0.3
3 +0.1

LC4CS板材( 包铝) ≥73 82.7~83.0 82.7
6 +0.1
9 +0.1
2 +0.4
3 +0.4
LY12CZ板材( 包铝) ≥50 60.8~61.2 60.8
6 +0.3
9 +0.3
2 +0.5
LC4CS型材 82~93 90.0~91.0 90.5 3 +0.1
6 -0.5
9 -0.3
2 +0.5
3 +0.4
LY12CZ型材 64~82 73.6~74.1 73.6

6 +0.2
9 +0.3

材和型材在2~9s的总试验力保持时间下, 随着总
3 结果分析
试验力保持时间的延长, 洛氏硬度呈下降趋势。从
3.1 总试验力保持时间对铝合金洛氏硬度测试结 表5可以看出, 在 2~9s的总试验力保持时间下,

果的影响 各种国内材料的洛氏硬度平均值变化, 即单个试件
由 GB / T230.1 — 2018中洛氏硬度的测试原理 在不同总试验力保持时间下的最大偏差为 0.3~

可知, 施加主试验力后, 在总试验力保持一定时间的 1.0HRB 。
条件下, 材料经过比较充分的弹性变形和塑性变形, 从表6 , 7可以看出, 不同方法所要求的总试验
然后卸除主试验力, 让材料发生弹性恢复, 通过测量 力保持时间下测得的铝合金硬度是不同的, 将国外
残余压痕深度来计算洛氏硬度。随着总试验力保持 铝合金材料硬度与3s保持时间下的测试结果相比

时间、 负荷作用时间及材料变形时间的延长, 可充分 较, 保持时间越长, 偏差越大; 将国内铝合金材料硬

地建立起外力( 负荷) 与材料抗力之间的平衡, 换句 度与5s保持时间下的测试结果相比较, 5s保持时
话说, 材料变形会随着总试验力保持时间的延长逐 间的硬度测试结果是最低的, 保持时间的绝对差值
渐增加, 相应的残余应力也就增大, 洛氏硬度就会降 越大, 偏差越大。
低 [ 1 ] 。在洛氏压痕以下, 不同深度金属承受的应力 3.2 包铝层对铝合金洛氏硬度的影响
和产生的变形程度不同, 因此材料的组织结构、 形变 包铝层是指在硬铝及超硬铝表面包上一层高纯
强化抗力和塑性变形抗力的大小等都会对其硬度产 铝或者含锌元素 1% ( 质量分数) 的新铝合金层, 铝
生不同的影响, 并且随着保持时间的变化, 各种材料 合金包铝是为了保护合金材料不受腐蚀, 提高材料
洛氏硬度的变化也不尽相同。 的耐蚀性, 包铝层是一种近乎纯铝的合金, 包铝层本
从表3 , 4及图1 , 2可以看出, 国外板材和型材 身的硬度比基体要低很多。某企标中规定: 在正常
在2~9s的总试验力保持时间下, 随着总试验力保 包铝的情况下, LY12CZ及 LC4CS铝合金板材在板

持时间的延长, 洛氏硬度逐渐降低, 呈下降趋势。从 厚不大于2.5mm 时, 每面包覆层平均厚度占总厚

表6可以看出, 在 2~9s的总试验力保持时间下, 度的4% , 据此可以计算出 LY12CZ 板材的单面包

各种国外材料的洛氏硬度平均值变化, 即单个试件 铝层平均厚度为0.1mm , 而 LC4CS板材的单面包

在不同总试验力保持时间下的最大偏差为 0.3~ 铝层平均厚度为 0.06mm 。由表 7 可知, LY12CZ

0.8HRB , 这些变化值均小于标准允许的最大偏差 及 LC4CS包铝板材的验收值和测试值要比其型材

3.5HRB 。 ( 非包铝) 的验收值和测试值低很多。
从表5及图3 , 4可以看出, LC4CS 、 LY12CZ板 ( 下转第78页)

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