压痕硬度应变检测

检测项目

布氏硬度（HBW）：通过直径D的硬质合金球压头施加固定载荷F，保持一定时间后测量压痕直径d，计算布氏硬度值。检测参数：载荷范围29.42N~6125N（3kgf~625kgf），压头直径1mm、2.5mm、5mm、10mm，保载时间10~30s。

洛氏硬度（HRC）：使用120°金刚石圆锥压头，先施加10kgf初载荷，再施加140kgf主载荷，测量压痕深度差计算硬度值。检测参数：初载荷10kgf，主载荷140kgf，总载荷150kgf，压头直径0.2mm（金刚石圆锥），适用于淬火钢、调质钢等硬材料。

洛氏硬度（HRB）：使用1.5875mm钢球压头，初载荷10kgf，主载荷90kgf，总载荷100kgf，测量压痕深度差计算硬度值。检测参数：初载荷10kgf，主载荷90kgf，压头直径1.5875mm（钢球），适用于有色金属、退火钢、塑料等材料。

维氏硬度（HV）：采用正方形金刚石压头（顶角136°），施加载荷后测量压痕对角线长度d，计算硬度值。检测参数：载荷范围9.807N~98.07N（1kgf~10kgf），压头对角线夹角136°，测量精度±1%。

显微维氏硬度（HV0.1-HV1）：使用小型正方形金刚石压头，施加微小载荷（10g~1kg），测量压痕对角线长度计算硬度值。检测参数：载荷范围0.098N~9.807N（10g~1kg），压头尺寸φ0.3mm，适用于薄膜、镀层、微小零件的硬度测试。

努氏硬度（HK）：使用菱形金刚石压头（长轴与短轴比7.11:1，顶角172.5°和130°），施加载荷后测量压痕长对角线长度L，计算硬度值。检测参数：载荷范围0.098N~49.03N（10g~5kg），压头长对角线夹角172.5°，短对角线夹角130°，适用于硬脆材料（如陶瓷、玻璃）。

压痕深度（h）：测量压头施加载荷后进入材料表面的深度，反映材料的塑性变形程度。检测参数：测量范围0~2mm，分辨率0.001mm，适用于洛氏硬度、仪器化压痕试验等。

弹性模量（E）：通过仪器化压痕试验的载荷-位移曲线，计算材料的弹性变形阶段斜率，得到弹性模量。检测参数：计算方法依据ISO 14577-1，误差±5%，适用于金属、陶瓷、高分子材料。

塑性变形功（Wp）：仪器化压痕试验中，载荷-位移曲线下塑性变形部分的面积，反映材料吸收塑性变形能量的能力。检测参数：计算方法为总变形功减去弹性变形功，分辨率0.01μJ，适用于材料的韧性评价。

硬度梯度（dHV/dz）：测量材料沿深度方向的硬度变化，反映材料的热处理层、镀层厚度及均匀性。检测参数：深度间隔0.01mm~0.1mm，硬度测量范围10~1000HV，适用于渗碳层、氮化层、涂层材料。

检测范围

金属材料：包括钢铁、铝合金、铜合金、钛合金等，用于评估其热处理后的硬度及应变特性，保障机械零件的强度和耐磨性。

陶瓷材料：包括结构陶瓷（如氧化铝、氮化硅）、功能陶瓷（如压电陶瓷、热敏陶瓷）、玻璃等，用于检测其硬脆特性及抗划伤能力。

高分子材料：包括塑料（如聚乙烯、聚丙烯）、橡胶（如天然橡胶、丁苯橡胶）、复合材料（如碳纤维增强塑料），用于评估其硬度及抗变形能力。

硬质合金：包括钨钴合金、钛 carbide合金、碳化钨碳化钛合金等，用于检测其硬度及耐磨性，保障刀具、模具的使用寿命。

涂层材料：包括耐磨涂层（如碳化钨涂层、陶瓷涂层）、防腐涂层（如环氧涂层、锌涂层）、装饰涂层（如镀铬、镀镍），用于评估涂层的结合强度及硬度。

机械零件：包括齿轮、轴承、轴类零件、弹簧等，用于检测其热处理质量及表面硬度，保障零件的疲劳寿命。

航空航天部件：包括飞机起落架、发动机叶片、卫星结构件、火箭喷嘴等，用于评估材料的高温硬度及应变特性，保障航天设备的可靠性。

汽车零部件：包括发动机缸体、刹车片、轮毂、传动轴等，用于检测其硬度及抗磨损能力，保障汽车的性能和安全。

医疗器械：包括手术刀具、植入式假体（如人工关节、心脏支架）、医疗设备外壳等，用于检测其硬度及生物相容性，保障医疗设备的安全性。

电子材料：包括半导体晶圆、封装材料（如环氧模塑料）、印刷电路板（PCB）等，用于检测其硬度及抗划伤能力，保障电子元件的可靠性。

建筑材料：包括混凝土、砖块、石材等，用于检测其表面硬度及抗压强度，保障建筑结构的稳定性。

工具器材：包括刀具、模具、钻头、砂轮等，用于检测其硬度及耐磨性，保障工具的使用寿命。

检测标准

ASTM E10-2024《JianCe Test Methods for Brinell Hardness of Metallic Materials》（金属材料布氏硬度试验方法）

ASTM E18-2024《JianCe Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials》（金属材料洛氏硬度试验方法）

ISO 6507-1:2018《Metallic materials - Vickers hardness test - Part 1: Test method》（金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法）

ISO 4545-1:2021《Metallic materials - Knoop hardness test - Part 1: Test method》（金属材料 努氏硬度试验 第1部分：试验方法）

ISO 14577-1:2015《Metallic materials - Instrumented indentation test - Part 1: Test method》（金属材料 仪器化压痕试验 第1部分：试验方法）

GB/T 231.1-2018《金属材料 布氏硬度试验 第1部分：试验方法》

GB/T 230.1-2018《金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法》

GB/T 4340.1-2009《金属材料 维氏硬度试验 第1部分：试验方法》

GB/T 18449.1-2009《金属材料 努氏硬度试验 第1部分：试验方法》

GB/T 21838.1-2008《金属材料 仪器化压痕试验 第1部分：试验方法》

检测仪器

布氏硬度计：采用硬质合金球压头，通过施加固定载荷并保持一定时间，测量压痕直径计算布氏硬度值（HBW）。具体功能：可选择1mm、2.5mm、5mm、10mm直径压头，载荷范围29.42N~6125N（3kgf~625kgf），保载时间10~30s，适用于退火、正火、调质等状态的金属材料宏观硬度检测。

洛氏硬度计：使用金刚石圆锥或钢球压头，分初载荷（10kgf）和主载荷（如140kgf、90kgf），测量压痕深度差计算洛氏硬度值（如HRC、HRB）。具体功能：支持HRC、HRB、HRN等多种标尺切换，测量范围20~80HRC、20~100HRB，操作简便、效率高，适用于淬火钢、有色金属、塑料等材料的快速硬度检测。

维氏硬度计：采用正方形金刚石压头（顶角136°），施加载荷后测量压痕对角线长度计算硬度值（HV）。具体功能：载荷范围9.807N~98.07N（1kgf~10kgf），测量精度±1%，适用于金属、陶瓷、薄膜等材料的宏观及显微硬度测试，常用于材料的质量控制和研发。

仪器化压痕试验机：通过高精度传感器连续记录载荷-位移曲线，分析材料的弹性模量、屈服强度、塑性变形功等力学参数。具体功能：载荷范围μN~kN（纳米级到宏观级），位移分辨率0.001μm，支持ISO 14577-1标准计算方法，适用于金属、陶瓷、高分子材料的微纳米压痕试验，用于材料力学性能研究。

努氏硬度计：使用菱形金刚石压头（长轴与短轴比7.11:1，顶角172.5°和130°），施加载荷后测量压痕长对角线长度计算硬度值（HK）。具体功能：载荷范围0.098N~49.03N（10g~5kg），压痕长对角线测量范围0.01mm~1mm，适用于硬脆材料（如陶瓷、玻璃、硬质合金）的硬度测试，压痕细长减少材料损伤。

显微硬度计：采用小型正方形金刚石压头，施加微小载荷（10g~1kg），测量压痕对角线长度计算显微维氏硬度值（HV0.1-HV1）。具体功能：载荷范围0.098N~9.807N（10g~1kg），位移分辨率0.001μm，配备显微镜（放大倍数100~500倍），适用于薄膜、镀层、微小零件的硬度测试。

便携式硬度计：采用里氏硬度原理（通过冲击体冲击材料表面，测量反弹速度比计算硬度值），体积小、重量轻。具体功能：测量范围20~80HRC、20~100HRB，误差±2HRC，适用于大型零件（如机床床身、桥梁构件）的现场硬度检测。

超声硬度计：通过超声探头发射声波，测量材料表面的硬度引起的声波衰减，计算硬度值。具体功能：测量范围10~1000HV，误差±3%，无需破坏材料表面，适用于热处理层、涂层材料的非破坏性硬度检测。