1.2083模具钢的硬度及其测试方法

1.2083模具钢是一种具有高耐腐蚀性和高硬度的高铬不锈钢，广泛应用于塑料模具、光学模具等需要高耐磨性和高光洁度的模具领域。其硬度直接关系到模具的耐磨性、抗压强度和使用寿命，因此硬度是评价1.2083钢性能的重要指标。

 

一、1.2083模具钢的硬度

1.2083模具钢的硬度通常与其热处理状态密切相关，经过淬火和回火处理后，1.2083钢可以达到以下硬度范围：

 

退火状态：通常在退火状态下，1.2083钢的硬度较低，一般在**180-230 HB（布氏硬度）**左右。此状态下钢材具有较好的加工性能，便于切削、打磨和机加工。

 

淬火状态：经过淬火处理后，1.2083模具钢的硬度可显著提高。淬火后硬度可达到48-52 HRC（洛氏硬度C标尺），这种硬度使其具有高耐磨性和高强度，适用于制作高要求的模具。

 

回火状态：在淬火后进行回火处理时，根据回火温度的不同，硬度可以适当调整，通常控制在45-50 HRC范围内，这样可以在保持硬度的同时，提高韧性，减少材料的脆性。

 

二、1.2083模具钢硬度的测试方法

硬度测试是确定1.2083钢性能的重要手段，不同的硬度测试方法适用于不同的场合和需求。以下是常用的硬度测试方法：

 

1. 洛氏硬度测试（Rockwell Hardness Test）

洛氏硬度测试是一种快速、简便且常用于模具钢硬度测试的方法。1.2083钢的硬度通常以洛氏C标尺（HRC）进行测试，适用于高硬度的材料。

 

测试原理：洛氏硬度测试通过一个金刚石圆锥压头在负荷作用下压入材料表面，测量压入深度，并转换为硬度值。压头在大负荷作用下的压入深度越大，硬度越低；反之则硬度越高。

适用范围：洛氏硬度测试适用于淬火和回火后的1.2083模具钢，其硬度通常在45-52 HRC之间。

测试步骤：

将钢样品表面打磨光滑；

用金刚石压头在试样表面施加一个初载荷（通常为10公斤力），然后施加总载荷（150公斤力）；

通过仪器读取材料的硬度值。

2. 布氏硬度测试（Brinell Hardness Test）

布氏硬度测试是一种较为传统的硬度测试方法，特别适用于测量退火状态下或较软材料的硬度。退火状态的1.2083模具钢通常使用布氏硬度（HB）来进行测试。

 

测试原理：使用一个直径为10mm的钢球或碳化钨球作为压头，将其在一定的负荷下（通常为3000公斤力）压入材料表面，并根据压痕直径计算材料的硬度值。

适用范围：布氏硬度测试主要用于退火状态的1.2083模具钢，通常硬度为180-230 HB，适合测量较低硬度的材料。

测试步骤：

选择合适的钢球直径和加载力；

将钢球压头施加到试样表面，加载一段时间（通常为10-15秒）；

测量压痕直径，并通过公式计算硬度值。

3. 维氏硬度测试（Vickers Hardness Test）

维氏硬度测试适合测量较薄或较小样品的硬度，且适用范围较广，可测试高硬度材料，因此适合用于1.2083模具钢的硬度检测。

 

测试原理：维氏硬度测试通过一个金刚石四棱锥压头在较小负荷下压入材料表面，测量压痕的对角线长度，并通过公式换算为维氏硬度值（HV）。

适用范围：维氏硬度测试适用于测量1.2083模具钢的高硬度状态，例如淬火后或局部小区域的硬度检测。它比洛氏硬度测试精确度更高，但操作较复杂。

测试步骤：

使用金刚石压头在试样表面施加恒定负荷（一般为1至100公斤力）；

记录压痕的对角线长度，通过公式计算出硬度值。

4. 肖氏硬度测试（Shore Hardness Test）

肖氏硬度测试通常用于快速测量大模具或无法拆卸的模具部件的硬度。该方法通过测量回弹高度来确定硬度，适合在现场进行硬度检测。

 

测试原理：肖氏硬度测试使用一个带有回弹器的仪器，通过打击材料表面，记录回弹器的反弹高度，反弹高度越高，材料的硬度越大。

适用范围：适用于现场检测或难以进行实验室测试的模具部件，但精度不如其他硬度测试方法。

三、硬度测试注意事项

试样准备：

 

为了保证测试结果的准确性，试样表面必须平整、光滑，没有任何划痕、毛刺或氧化皮。如果样品表面不平整或存在缺陷，可能导致不准确的硬度值。

选择合适的硬度测试方法：

 

对于不同热处理状态的1.2083模具钢，应选择合适的硬度测试方法。例如，退火状态下的钢材可以选择布氏硬度，而高硬度的淬火和回火状态更适合洛氏硬度测试。

测试环境：

 

在硬度测试过程中，环境温度应保持适中，避免极端温度影响测试结果。同时，测试设备应保持稳定，避免震动。

多个位置测试：

 

为确保硬度的均匀性和准确性，建议对样品进行多个位置的硬度测试，尤其是在模具钢中，硬度均匀性对于模具的寿命和使用性能至关重要。

四、总结

1.2083模具钢的硬度根据其热处理状态的不同而变化，退火状态下硬度较低，通常在180-230 HB，而经过淬火和回火处理后，硬度可达到48-52 HRC。洛氏硬度测试和布氏硬度测试是最常用的测试方法，分别适用于淬火状态和退火状态。为了获得准确的硬度值，硬度测试应在适当的试样准备、选择合适的测试方法以及严格控制测试条件下进行。