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根據試驗材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗壓力組成幾種不同的洛氏硬度標尺,每一種標 尺用一個字母在洛氏硬度符號HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標尺是A,B,C三種(HRA,HRB,HRC)。其 中C標尺應用最為廣泛。HRA:是采用60kg載荷鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵 等)。HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
3維氏硬度(HV)以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以 載荷值,即為維氏硬度值(HV)。硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生 產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。實踐證明,沖壓模具材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是 由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越 高。性能沖壓模具材料的性能決定著材料的適用范圍及應用的合理性。沖壓模具材料的性能主要分為四個方面, 即:機械性能、化學性能、物理性能、工藝性能。機械性能(一)應力的概念,物體內部單位截面積上承受的力稱為應力。由外力作用引起的應力稱為工作應力,在 無外力作用條件下平衡于物體內部的應力稱為內應力(例如組織應力、熱應力、加工過程結束后留存下 來的殘余應力…等等)。(二)機械性能,沖壓模具在一定溫度條件下承受外力(載荷)作用時,抵抗變形和斷裂的能力稱為沖壓 模具材料的機械性能(也稱為力學性能)。
沖壓模具材料承受的載荷有多種形式,它可以是靜態載荷, 也可以是動態載荷,包括單獨或同時承受的拉伸應力、壓應力、彎曲應力、剪切應力、扭轉應力,以及 摩擦、振動、沖擊等等,因此衡量沖壓模具材料機械性能的指標主要有以下幾項:1.強度這是表征材料在外力作用下抵抗變形和破壞的最大能力,可分為抗拉強度極限(σb)、抗彎強度極限( σbb)、抗壓強度極限(σbc)等。由于沖壓模具材料在外力作用下從變形到破壞有一定的規律可循, 因而通常采用拉伸試驗進行測定,即把沖壓模具材料制成一定規格的試樣,在拉伸搖臂鉆床上進行拉伸 ,直至試樣斷裂,測定的強度指標主要有:(1)強度極限:材料在外力作用下能抵抗斷裂的最大應力,一般指拉力作用下的抗拉強度極限,以σb 表示,如拉伸試驗曲線圖中最高點b對應的強度極限,常用單位為兆帕(MPa),換算關系有: 1MPa=1N/m2=(9.8)-1Kgf/mm2或1Kgf/mm2=9.8MPaσb=Pb/Fo式中:Pb?C至材料斷裂時的最大應力(或者 說是試樣能承受的最大載荷);Fo?C拉伸試樣原來的橫截面積。(2)屈服強度極限:沖壓模具材料試樣承受的外力超過材料的彈性極限時,雖然應力不再增加,但是試 樣仍發生明顯的塑性變形,這種現象稱為屈服,即材料承受外力到一定程度時,其變形不再與外力成正 比而產生明顯的塑性變形。