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      機械性能測試

      機械安全標準類別的劃分采用國際標準的劃分方法,分為A、B、C三類。 我國各級標準化技術委員會共制定了100余項機械安全標準,并且在基礎通用標準方面基本上都采用了相應的國際標準和歐洲標準,如GB/T15706—1995《機械安全 基本概念與設計通則》、GB/T12265.3—1997《機械安全 避免人體各部位擠壓的最小間距》等,這些標準的制定和采用,在避免和減少事故、保證使用者安全和健康方面均起到了重要的作用。

      努氏硬度測試

      硬度是材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力,是衡量金屬材料軟硬程度的一種指標。硬度值可以反映材料的強度和耐磨性,通常情況下硬度越高材料的強度越高,塑性變形抗力越高,材料耐磨性也越高。努氏硬度測量原理是將頂部兩相對面具有規定角度的菱形棱錐體金剛石頭用試驗力壓入試樣表面,經規定保持時間后卸除試驗力,測量試樣表面壓痕長對角線的長度,具有較高的測量精度。努氏硬度試驗的壓痕壓入深度只有長對角線長度的1 /30,維氏硬度試驗的壓痕壓入深度為對角線長度的1/7,所以努氏硬度適用于表層硬度和薄件的硬度測試。同一試樣在同一負荷下,努氏硬度壓痕對角線長度約為維氏硬度壓痕對角線長度的3倍,優于維氏硬度測量法。努氏硬度的測試溫度范圍在23±5℃,測試試樣的表面應拋光且無污染,對于小的不規則的試樣應進行鑲嵌。測試過程中任一壓痕中心距試樣邊緣,至少應為短壓痕對角線長度的3倍,對于肩并肩的兩相鄰壓痕之間的最小距離至少應為壓痕短對角線長度的2.5倍,對于頭碰頭的兩相鄰壓痕之間的最小距離至少應為壓痕長對角線的1倍,如果兩個壓痕大小不同,壓痕之間的最小距離至少應為較大壓痕短對角線長度的1倍。壓痕的測量裝置應能將對角線放大到視場的25%~75%。

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      顯微維氏硬度測試

      硬度是材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力,是衡量金屬材料軟硬程度的一種指標。硬度值可以反映材料的強度和耐磨性,通常情況下硬度越高材料的強度越高,塑性變形抗力越高,材料耐磨性也越高。維氏硬度試驗原理是將兩頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用一定的試驗力壓入試樣表面,保持規定時間后,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕對角線長度。維氏硬度值與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。維氏硬度的試驗一般在10℃~35℃下進行,根據試驗力的大小維氏硬度可以分為維氏硬度試驗、小力值維氏硬度試驗、顯微維氏硬度試驗。維氏硬度的試樣的測試面需要光滑平坦(拋光處理),試驗面上應無污染。試驗過程中任一壓痕中心到試樣邊緣距離,對于鋼、銅及銅合金至少應為壓痕對角線長度的2.5倍;對于輕金屬、鉛、錫及其合金至少應為壓痕對角線的3倍。兩相鄰壓痕中心之間的距離,對于鋼、銅及銅合金至少應為壓痕對角線長度的3倍;對于輕金屬、鉛、錫及其合金至少應為壓痕對角線的6倍,。如果相鄰壓痕大小不同,應按較大壓痕確定壓痕間距。壓痕觀察時放大系統應能將對角線放大到視場的25%~75%。顯微維氏硬度(試驗力范圍0.09807N≤F<1.961N)可用于測定小件、薄件、硬化層、摩擦等材料表面性質的變化;可用于金相及金屬物理學研究,測量材料的單晶體及金相組織。此外,通過對壓痕形狀的觀察,可以研究金屬各組成相的塑性和脆性;可用于玻璃、陶瓷、礦物等脆性材料的硬度測定。

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      高頻疲勞測試

      在足夠大的交變應力作用下,于金屬構件外形突變或表面刻痕或內部缺陷等部位,都可能因較大的應力集中引發微觀裂紋。分散的微觀裂紋經過集結溝通將形成宏觀裂紋。已形成的宏觀裂紋逐漸緩慢地擴展,構件橫截面逐步削弱,當達到一定限度時,構件會突然斷裂。金屬因交變應力引起的上述失效現象,稱為金屬的疲勞。靜載下塑性性能很好的材料,當承受交變應力時,往往在應力低于屈服極限沒有明顯塑性變形的情況下,突然斷裂。疲勞斷口明顯地分為兩個區域:較為光滑的裂紋擴展區和較為粗糙的斷裂區。裂紋形成后,交變應力使裂紋的兩側時而張開時而閉合,相互擠壓反復研磨,光滑區就是這樣形成的。載荷的間斷和大小的變化,在光滑區留下多條裂紋前沿線。至于粗糙的斷裂區,則是最后突然斷裂形成的。統計數據表明,機械零件的失效,約有70%左右是疲勞引起的,而且造成的事故大多數是災難性的。因此,通過實驗研究金屬材料抗疲勞的性能是有實際意義的。按破壞循環次數的高低將疲勞分為兩類:高循環疲勞(高周疲勞)和地循環疲勞(低周疲勞)。疲勞測試的方法即是通過疲勞試驗機在一定的應變范圍內對疲勞試樣進行循環加載,試驗過程中應變速率和循環的頻率保持不變,試驗過程中連續記錄循環應力-應變曲線或試樣失效的循環次數。

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