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[其他] 探讨一个刀刃测量硬度的误区

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  • TA的每日心情
    难过
    2015-8-19 18:50
  • 签到天数: 62 天

    [LV.6]常住居民II

    发表于 2017-1-27 11:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
    传统上局淬或者其它具有分段硬度的刀,在测量刀刃硬度的时候,我看见国外和国内有部分刀匠直接使用硬度计去测量刀刃部分。我和某一个刀匠说过这个,大部分人认为差不多的,其实还是有差别的。


    首先说常见洛氏测量的基本原理是:在核定负荷下,用高硬度统一标准的压头压入被测量物体,测量压痕残余深度得到硬度值。


    通过不同的负荷、压头等划出各种HR*,咱们常用的是HRC。其计算公式HR=100-h/0.002,网上很多只写到这里,其实还有一句话,这个h是残余压痕深度,也就是主负荷的深度。实际深度还有一个预负荷的深度。


    压头是120度的圆锥,压入的深度,同时也有体积,等于相同作用功下“凿”的坑的大小。所以,深度和体积是同时的存在的(正比但不是绝对1:1),不存在同一材料深度很大体积还小,或者体积不变,深度变化。


    以下举例按常见刀具截面。设定为:
    刀宽:40 mm 大平磨
    刃口留厚:0.7 mm
    厚度:6 mm
    设定硬度为:60 HRC


    这个是非常常见的规格,很多刀都在这个范围。


    传统测量硬度刃口硬度,就是把刀直接放在平台上,然后直接测量。这时, 刀面是个斜面(相对压头)。按国标 GBT 230.*2002/2004/2012(这是年份)金属洛氏硬度试验标准,标准块平行度0.02/50 mm,平面度0.01,1部分试验要求试样表面光洁度要求不大于Ra 0.8um,试样厚度要求大于压痕深度10倍。


    所以斜面是不行的,而且太薄了也不行的。国标下60HRC下要求最薄厚度0.8mm。


    我用软件画了一下。
    QQ截图20170127111438.jpg
    图中上面是错误测量方式,下面是标准方式。


    QQ截图20170127111258.jpg
    这里是标准平行下的截面视图。


    QQ截图20170127111519.jpg
    这个是斜着测量的截面视图。
    这两者我按相同总负荷深度来画的,压痕深度按设计的60 HRC来的。总深度0.0916mm,残余压痕深度0.08mm。
    斜着测量,其实很容易造成金刚石压头破损,造成硬度显示进一步上升。


    QQ截图20170127111550.jpg
    这就是截面斜面图。


    最后计算一下总面积/体积之差,也就是约在0.95左右。如果换成面积/体积相同计算的话,测量深度差距,然后也是约在0.95左右。
    当然,还有一个事情,由于是斜角圆锥,所以受力时不均匀的,还会有一个误差。但是总的来说是降低了。


    假设斜面打刃口硬度是60HRC
    60*0.95=57 HRC


    还有一个误差值,估算一下60*0.96=57.6 HRC。


    如果刃口标称62HRC,实际也就在59HRC左右。


    想要真正测量刃口硬度,正确的应该是用线切割等切片、平磨,然后保证厚度和光洁度下再测量。
    每次硬度点还要在压痕直径4倍以上,实际不得小于2mm,要求严格会更高。而且,硬度计需要校准,前两次测量不计入数据。


    这个可能有些得罪人,还好还好,已经习惯了。

    评分

    参与人数 3参与分 +3 收起 理由
    棘乂夲 + 1 当然,还有开刃冷却不当导致的硬度不符合材.
    yj86163144 + 1 同意
    sjsj + 1 同意

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  • TA的每日心情
    开心
    2017-11-16 13:14
  • 签到天数: 17 天

    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2017-1-27 12:25 | 显示全部楼层
    这才是专业的测量方法
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-6-25 11:06
  • 签到天数: 348 天

    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2017-1-27 13:13 | 显示全部楼层
    楼主很用心,赞一个
    来自安卓客户端来自安卓客户端
  • TA的每日心情
    开心
    2018-11-20 23:31
  • 签到天数: 24 天

    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2017-1-27 13:33 | 显示全部楼层
    技术性很强。这样的话可以把标称硬度值-3度作为真实值来参考。
    来自苹果客户端来自苹果客户端
  • TA的每日心情
    奋斗
    2013-8-1 09:51
  • 签到天数: 24 天

    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2017-1-27 15:28 | 显示全部楼层
    对啊。测量硬度准的话必须平面。
    我给花纹钢夹钢测硬度。
    都要在刀胚状态,把皮铁磨掉,漏出芯钢去打硬度才是正确的。
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-12-24 09:45
  • 签到天数: 1854 天

    [LV.Master]伴坛终老

    发表于 2017-1-27 23:09 | 显示全部楼层
    春节期间又学到了一些知识,多谢多谢
  • TA的每日心情
    开心
    2018-3-13 19:39
  • 签到天数: 95 天

    [LV.6]常住居民II

    发表于 2017-1-27 23:20 | 显示全部楼层
    大师就是不一样,赞!
    来自安卓客户端来自安卓客户端
  • TA的每日心情

    2020-1-15 23:07
  • 签到天数: 608 天

    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2017-1-28 03:39 | 显示全部楼层
    楼主辛苦!学习了!这是个很容易令人忽视的知识。感谢楼主分享,祝新年快乐!
    来自苹果客户端来自苹果客户端
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-9-8 21:14
  • 签到天数: 1298 天

    [LV.10]以坛为家III

    发表于 2017-1-28 09:33 | 显示全部楼层
    115230zxn6xpbynsj6b2ay.jpg
    如果垫平呢?

  • TA的每日心情
    难过
    2015-8-19 18:50
  • 签到天数: 62 天

    [LV.6]常住居民II

     楼主| 发表于 2017-1-28 10:24 | 显示全部楼层

    第一呢,一把刀的V角度是多少呢?即使数控机磨都不能保证角度完全一致,而且一般都是**度**分**秒这样,所以下面垫块垫不平。
    第二呢,即使完全相对垂直,因为是斜的,所以会有一个斜的F分力。测量硬度本身就是0.000几的精度,肉眼也许看不出动没动,但微观上还是会动一点,就会有误差。
    第三呢,金刚石头本身精度也是0.000几这样的水平,稍微歪一点,很容易导致金刚石压头损坏,导致测量硬度也会上升。
  • TA的每日心情
    开心
    2017-1-2 11:42
  • 签到天数: 10 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2017-1-28 12:00 来自手机 | 显示全部楼层
    装甲等效厚度的即视感
    来自: 微社区
  • TA的每日心情
    开心
    2016-4-13 16:07
  • 签到天数: 4 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2017-1-28 20:54 | 显示全部楼层
    提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
  • TA的每日心情
    开心
    2018-1-2 16:03
  • 签到天数: 280 天

    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2017-1-28 23:55 | 显示全部楼层
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