[发明专利]塑料球压痕硬度标准块的制作工艺

说明书

本发明属于非金属材料力学技术领域，提高一种能够有效用于高分子材料的硬度力学性能测试的塑料球压痕硬度标准块的制作工艺，通过选择符合相关条件的工业纯铝板作为基础材料，再熔炼和浇铸得到更匀质化的铸铝材料；锻造成型后使其材质更均匀，晶体更细致紧密；粗加工得到需要的毛坯尺寸；退火处理得到对应的硬度范围；精加工得到标准的标样尺寸及硬性要求；研磨和抛光得到了更好的表面粗糙度；回火去除了加工残余应力使其更稳定；包装排除了存储中所带来的一些隐患；因此所制得的塑料球压痕硬度标准块有很好的硬度均匀性、重复性、稳定性、表面粗糙度，且工作面和支撑面不带有氧化层、裂纹、无凹陷、擦伤、着色等缺陷。

技术领域

本发明属于材料计量技术领域，涉及一种塑料球压痕硬度标准块的制作工艺。

背景技术

现中国硬度计量专业历史悠久，我国经过长期的努力。在布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、里氏硬度，在黑色金属及部分有色金属上建立了很全面的标准体系。由于现代社会对高分子材料的应用越来越广泛。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。

高分子材料分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料三大类：

①通用高分子材料指能够大规模工业化生产，已普遍应用于建筑、交通运输、农业、电气电子工业等国民经济主要领域和人们日常生活的高分子材料。这其中又分为塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等不同类型。

②特种高分子材料主要是一类具有优良机械强度和耐热性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亚胺等材料，已广泛应用于工程材料上。

③功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，包括功能性分离膜、导电材料、医用高分子材料、液晶高分子材料等。

要想进行对高分子材料的硬度力学性能测试和研究，第一就是要有相应的硬度标准块作为起点，因此针对非金属材料的标准硬度块的研制是重中之重。塑料球压痕硬度标准块的研制就是在这个前提下产生的，由于国内硬度领域一直没有针对高分子材料的硬度标准块，而欧美国家已经有对应的产品，对于国内来说是一个空白。塑料球压痕硬度标准块表面产生的测量深度很小，对测量系统以及硬度标准块的各项技术指标都有极高的要求。我司对塑料球压痕硬度标准块提出了挑战。

发明内容

本发明的目的是突破现有的技术局限，提供一种能够有效用于高分子材料的硬度力学性能测试的塑料球压痕硬度标准块的制作工艺，填补国内空白。

为实现上述技术问题，本发明采取的解决方案为：塑料球压痕硬度标准块的制作工艺,包括如下步骤：步骤一、选材：采用工业纯铝板，所述工业纯铝板包含以下化学成分：Si：0.20±0.07、Fe: 0.27±0.10、Cu：0.04±0.02、Mn：0.03±0.01、Mg：0.03±0.015、Zn：0.04±0.018、Ti：0.03±0.007、V：0.05±0.022 、Al：99.7±0.1；所述工业纯铝板具有σb(MPa)≥75抗拉强度，σ0.2 (MPa)≥35条件屈服强度 ；

步骤二：对步骤一选取的原材料进行熔炼，浇铸，锻造成型，粗加工，退火，精加工，研磨，抛光，回火，包装得到塑料球压痕硬度块。

进一步的是：所述工业纯铝板为美产1070-H14纯铝板。

进一步的是，步骤二中所述熔炼具体为：熔炼设备选择铁钳锅，预热温度控制在580-630℃之间，并且保温三小时以上，进行熔炼时，温度必须达到750°C以上，并且随着温度的升高而不断的搅拌，排除不利元素和气体，确保不在熔炼过程中导致因氧化等原因导致晶体粗大，铝熔体在高温下会急速的氧化，熔炼时间需要控制在两小时以内；新铁钳锅必须在熔炼之前反复熔炼几次旧料，并且必须是同牌号的回炉料。