[發明專利]一種超低硬度值標準布氏硬度塊的制備方法

無效

• 申請號: 201210172002.X
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN103454122A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 東方;劉玉波;焦洋;陳博
• 申請（專利權）人: 黑龍江華安精益計量技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/40;G01N3/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于機械技術領域，涉及一種超低硬度值標準布氏硬度塊的制備方法。

背景技術

硬度測量技術和理論研究隨著硬度塊的發明得到迅速發展，同時也得到了世界各國和國際組織的普遍重視。硬度塊是力學計量中應用最廣、涉及領域最多的計量標準，標準金屬布氏硬度塊是對金屬布氏硬度計進行示值檢定的標準器具，在材料技術領域具有重要的應用，是研究新材料、開發新工藝和新產品的重要計量保障手段之一。

近幾年，我國和各工業國家(美國、德國、英國、日本等)成立了相應的硬度計量組織機構，先后制定了布氏、洛氏、維氏、努氏、肖氏和里氏等硬度計量方法及計量儀器、壓頭和標準硬度塊等一系列計量標準和法規，奠定了硬度計量技術的基礎。但是，隨著應用技術的發展，存在很多急需解決的問題。在2009年6月25日發布的GB/T?231.1-2009布氏硬度試驗（2010年4月1日實施）中，可以看到目前的標準布氏硬度塊還有很多不能覆蓋的硬度標尺，還存在很多不能量傳的布氏硬度，例如：

硬度范圍：（20～50）HBW?10/500布氏硬度塊

硬度范圍：（20～50）HBW?5/125布氏硬度塊

硬度范圍：（20～50）HBW?2.5/31.25布氏硬度塊

硬度范圍：（20～50）HBW?1/5布氏硬度塊

硬度范圍：（10～50）HBW?10/250布氏硬度塊

硬度范圍：（10～50）HBW?5/62.5布氏硬度塊

硬度范圍：（10～50）HBW?2.5/15.625布氏硬度塊

硬度范圍：（10～50）HBW?1/2.5布氏硬度塊

如上所述這類硬度所需要的標準硬度塊叫做超低硬度值標準布氏硬度塊，因此，對于這類硬度塊的制備具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足和缺陷，提供一種超低硬度值標準布氏硬度塊的制備方法。

本發明采用如下技術方案解決超低硬度值標準布氏硬度塊制備問題。

具體技術方案如下：

一、選材

由于2.5×0.102?F/D2（10～50）HBW布氏硬度塊和5×0.102?F/D2（20～50）HBW布氏硬度塊在硬度范圍上基本重合，因此，兩種硬度塊的加工材料可以選擇同一種。

防銹鋁的力學性能不高，不能承受較大的載荷，本發明選用防銹鋁LF21，研制5×0.102?F/D2（20～50）HBW和2.5×0.102?F/D2（10～50）HBW布氏硬度塊。

二、制備工藝

1、鍛造

選用電阻爐、燃氣或燃油爐進行鍛造加熱。使用電阻爐加熱時加裝爐氣循環裝置，使爐溫保持均勻。使用燃氣或燃油爐時，必須使用低硫燃料，并且爐內火焰不能直接噴射到坯料表面。

鍛造選用空氣錘進行，始鍛溫度470℃，終鍛溫度400℃，反復墩拔次數不小于4次，每次錘擊變形程度不應大于5%，逐漸加大。

2、退火

退火方式采用完全退火方式，用以提高鋁合金的機械性能。

3、磨削加工

采用刨床進行硬度塊的粗加工，加工至硬度塊的基本幾何尺寸之后進行磨削加工。磨削采用平面磨床進行，通過選擇適合的研磨劑，使磨削加工后的表面粗糙度優于Ra0.2μm。

4、精磨拋光

選擇合適的拋光研磨劑進行拋光，拋光后使硬度塊的表面粗糙度達到Ra0.1μm。

本發明的具有很好的有益效果，具有優良的技術指標。

硬度塊具有均勻的表面硬度，標準塊的試驗面和支承面無缺陷，如凸痕、劃傷、氧化層等。

對于10mm球壓頭的硬度塊厚度大于等于16.00mm，5mm球壓頭的硬度塊厚度大于等于12.00mm，更小的球壓頭的硬度塊厚度大于等于6.00mm。

對于大于等于5mm球壓頭的硬度塊的試驗面面積小于等于150cm²，對于小于5mm球壓頭的硬度塊的試驗面面積小于等于40cm²。

對于大于等于5mm球壓頭的硬度塊的表面光潔度小于等于0.02mm，對于小于5mm球壓頭的硬度塊的表面光潔度小于等于0.005mm。

對于大于等于5mm球壓頭的硬度塊的表面平行度小于等于0.0008mm/mm，對于小于5mm球壓頭的硬度塊的表面平行度小于等于0.0002mm/mm。

對于10mm球壓頭的硬度塊的表面粗糙度小于等于0.0003mm?Ra，對于更小的球壓頭的硬度塊的表面粗糙度小于等于0.00015mm?Ra。