硬(ying)度(du)是(shi)指材(cai)料抵抗局部變形(xing),即抵抗刻劃(hua)、壓(ya)入(ru)機械作(zuo)用的能(neng)力(li)(li)。刻劃(hua)或壓(ya)入(ru)其表(biao)面(mian)的能(neng)力(li)(li)稱為硬(ying)度(du)。金屬的耐磨(mo)性(xing)、強度(du)等通常都和硬(ying)度(du)有關。它是(shi)材(cai)料的彈性(xing)、強度(du)、塑性(xing)、韌性(xing)等一(yi)系列不(bu)同力(li)(li)學性(xing)能(neng)組成的綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)指標,是(shi)選擇材(cai)料的重要依(yi)據。


 測定硬(ying)度的(de)方法(fa)有(you)壓入法(fa)、彈性回跳(tiao)法(fa)和劃痕(hen)法(fa)等。依(yi)據(ju)試驗(yan)方法(fa)的(de)不同(tong),可用不同(tong)的(de)量值來表示硬(ying)度。目(mu)前,在生產中應用最廣(guang)泛的(de)硬(ying)度是布氏硬(ying)度、洛氏硬(ying)度和維氏硬(ying)度。



1. 布氏硬度(HBW)


  布氏硬度(du)的(de)試(shi)(shi)驗原理是將(jiang)一定直徑的(de)硬質合金球施加試(shi)(shi)驗力(li)壓入試(shi)(shi)樣(yang)表(biao)面(mian),經規定保持時(shi)間(s)后,卸(xie)除試(shi)(shi)驗力(li),測定試(shi)(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)壓痕的(de)直徑,即可求得布氏硬度(du)值(HBW)。


  布(bu)氏硬度(du)值(zhi)的(de)表(biao)示:布(bu)氏硬度(du)符號用HBW表(biao)示。符號 HBW前面的(de)數(shu)值(zhi)為硬度(du)值(zhi),符號后面是按如下順序表(biao)示試驗(yan)條件(jian)的(de)指標:


   ①. 硬質合金球直徑(mm);


   ②.試(shi)驗力大小的(de)數值[(k)N];


   ③. 與規定時間(jian)不同的試驗力保(bao)持(chi)時間(jian)(s)。



 2. 洛氏硬度(du)(HRA、HRB、HRC)


  洛(luo)氏硬度(du)試驗(yan)法是目(mu)前應用最廣泛(fan)的試驗(yan)方(fang)法之(zhi)一。


  洛(luo)氏硬度(du)(du)試驗(yan)時,其(qi)硬度(du)(du)值可從硬度(du)(du)計的指示(shi)器(qi)上直接讀出,而無(wu)需測(ce)量(liang)壓(ya)痕(hen)深度(du)(du),硬度(du)(du)值只表示(shi)高低,所以沒有單位。常用的洛(luo)氏硬度(du)(du)值為HRC、HRB。


  測出(chu)硬(ying)度值后,應標明(ming)硬(ying)度值符號(用球(qiu)測量應表(biao)明(ming)壓頭代號,鋼球(qiu)為(wei)S,硬(ying)質合金球(qiu)為(wei)W)。


  例如(ru),59HRC表示(shi)用C標(biao)(biao)尺(chi)測得(de)洛氏硬(ying)度值為59;60HRBW表示(shi)用硬(ying)質合金球壓頭在B標(biao)(biao)尺(chi)上測得(de)的(de)洛氏硬(ying)度值為60。


  洛氏硬度試驗法的優點是(shi)操作簡便、迅速,壓痕(hen)較小,故可在工件表面或較薄的金屬上進行試驗,并適(shi)于(yu)大(da)量生(sheng)產中的成品檢查,適(shi)于(yu)各種軟硬材料。


  洛氏硬度值的試(shi)驗原(yuan)理是將壓(ya)(ya)頭(金(jin)剛(gang)石圓錐(zhui)、鋼球(qiu)、或硬質合金(jin)球(qiu))分兩步(bu)壓(ya)(ya)被測入(ru)表面,經規(gui)定保持時間,卸除測試(shi)力,測量被測金(jin)屬表面殘留壓(ya)(ya)痕深度,并以此來計算試(shi)件硬度值,即


式 11.jpg



3. 維氏(shi)硬度(HV)


  其試(shi)驗(yan)原(yuan)理是將頂部(bu)兩相對面(mian)具有(you)規定角度的(de)正(zheng)四棱錐體金剛石壓頭,用試(shi)驗(yan)力壓入試(shi)樣表面(mian),保持(chi)規定時間后(hou),卸除試(shi)驗(yan)力,并通(tong)過測量試(shi)樣表面(mian)壓痕對角線長度來(lai)確(que)定試(shi)件硬(ying)度。所得(de)硬(ying)度值用符號“HV”來(lai)表示。


  HV可根據壓痕對角線平均長度d值查表求出,也可用公式HV=0.1891F/d2計算求得。


  例如,640HV30表(biao)(biao)示(shi)在試驗(yan)力(li)294.2N下(xia)保持10~15s,測得(de)的維(wei)(wei)氏硬度值(zhi)為640(HV后面的數值(zhi)為試驗(yan)力(li)值(zhi),試驗(yan)力(li)保持時(shi)間(jian)10~15s不(bu)標注);640HV30/20表(biao)(biao)示(shi)在試驗(yan)力(li)為294.2N下(xia)保持20s,測得(de)的維(wei)(wei)氏硬度值(zhi)為640。


  上面介紹了鋼的(de)(de)力學性能(neng),在(zai)選用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼材料時(shi)是(shi)(shi)非常有用(yong)的(de)(de),因為使(shi)用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼加工(gong)制(zhi)作的(de)(de)工(gong)件或設備在(zai)使(shi)用(yong)時(shi)是(shi)(shi)要(yao)承受一定載荷的(de)(de),如不(bu)銹(xiu)鋼容器就是(shi)(shi)在(zai)一定壓力下工(gong)作的(de)(de)。