硬度是指材料抵抗(kang)局部變形,即抵抗(kang)刻劃、壓入機械(xie)作用的(de)能力。刻劃或壓入其表(biao)面的(de)能力稱(cheng)為硬度。金屬的(de)耐磨(mo)性(xing)、強(qiang)(qiang)度等通(tong)常都(dou)和(he)硬度有關。它是材料的(de)彈性(xing)、強(qiang)(qiang)度、塑性(xing)、韌性(xing)等一系列不同力學性(xing)能組成的(de)綜合性(xing)能指標,是選(xuan)擇(ze)材料的(de)重要(yao)依據。
測定硬度(du)的方法有壓入法、彈性回跳法和劃痕法等。依據試驗方法的不同,可(ke)用不同的量值來(lai)表示(shi)硬度(du)。目前(qian),在生產中應用最廣泛的硬度(du)是布氏(shi)(shi)硬度(du)、洛氏(shi)(shi)硬度(du)和維氏(shi)(shi)硬度(du)。
1. 布氏硬(ying)度(HBW)
布(bu)(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)度的(de)試(shi)驗(yan)原理是將一定直徑(jing)的(de)硬(ying)(ying)質合金球施加試(shi)驗(yan)力壓入試(shi)樣表(biao)面(mian),經規定保(bao)持時間(s)后,卸除(chu)試(shi)驗(yan)力,測定試(shi)樣表(biao)面(mian)壓痕的(de)直徑(jing),即可求得布(bu)(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)度值(HBW)。
布氏(shi)硬(ying)度值的(de)(de)表示(shi)(shi):布氏(shi)硬(ying)度符號用HBW表示(shi)(shi)。符號 HBW前面的(de)(de)數(shu)值為硬(ying)度值,符號后面是按(an)如下順序表示(shi)(shi)試驗條件(jian)的(de)(de)指(zhi)標(biao):
①. 硬質合(he)金(jin)球直徑(mm);
②.試(shi)驗力大小(xiao)的數值[(k)N];
③. 與規(gui)定時間不同的試驗力保持時間(s)。
2. 洛氏(shi)硬度(HRA、HRB、HRC)
洛(luo)氏硬度試驗(yan)法(fa)是目前應用最廣泛的試驗(yan)方法(fa)之一(yi)。
洛氏硬度(du)(du)試驗時,其硬度(du)(du)值(zhi)可從(cong)硬度(du)(du)計的指示器上直(zhi)接(jie)讀(du)出(chu),而無需測量壓痕深度(du)(du),硬度(du)(du)值(zhi)只表(biao)示高低,所以沒有單位。常用(yong)的洛氏硬度(du)(du)值(zhi)為HRC、HRB。
測(ce)出硬(ying)(ying)度(du)值后,應標明硬(ying)(ying)度(du)值符號(hao)(用球(qiu)測(ce)量(liang)應表明壓頭代(dai)號(hao),鋼球(qiu)為(wei)S,硬(ying)(ying)質(zhi)合(he)金(jin)球(qiu)為(wei)W)。
例如,59HRC表示用C標尺測得(de)洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)值為59;60HRBW表示用硬(ying)(ying)質(zhi)合金球壓頭(tou)在(zai)B標尺上測得(de)的(de)洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)值為60。
洛氏硬度試驗法的(de)優點是操作簡便、迅(xun)速,壓痕(hen)較小,故可在工件表面或較薄的(de)金屬上進行試驗,并適(shi)于大量(liang)生產中的(de)成(cheng)品檢查,適(shi)于各種軟硬材料。
洛氏硬(ying)度值的試(shi)驗原理是將壓(ya)(ya)頭(金(jin)(jin)剛石圓錐(zhui)、鋼球、或(huo)硬(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)球)分(fen)兩步壓(ya)(ya)被測入表面,經規定保持時間(jian),卸除(chu)測試(shi)力,測量被測金(jin)(jin)屬表面殘留壓(ya)(ya)痕深度,并以此來計算試(shi)件硬(ying)度值,即(ji)

3. 維氏硬(ying)度(HV)
其(qi)試(shi)(shi)驗原理是將頂部兩相對(dui)面(mian)(mian)具有(you)規(gui)定角(jiao)度(du)(du)的正四棱錐體(ti)金剛石壓(ya)頭(tou),用試(shi)(shi)驗力壓(ya)入(ru)試(shi)(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)(mian),保持(chi)規(gui)定時間(jian)后,卸(xie)除試(shi)(shi)驗力,并通過測量試(shi)(shi)樣(yang)表(biao)面(mian)(mian)壓(ya)痕對(dui)角(jiao)線長度(du)(du)來(lai)確(que)定試(shi)(shi)件硬度(du)(du)。所得硬度(du)(du)值(zhi)用符號“HV”來(lai)表(biao)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表示(shi)在(zai)試驗力294.2N下保(bao)持(chi)10~15s,測(ce)得的維氏硬度(du)值為(wei)640(HV后面的數(shu)值為(wei)試驗力值,試驗力保(bao)持(chi)時間10~15s不(bu)標注);640HV30/20表示(shi)在(zai)試驗力為(wei)294.2N下保(bao)持(chi)20s,測(ce)得的維氏硬度(du)值為(wei)640。
上(shang)面(mian)介紹(shao)了鋼的(de)力(li)學(xue)性(xing)能,在(zai)選(xuan)用不銹鋼材料時是(shi)非常有用的(de),因(yin)為使用不銹鋼加工(gong)制作的(de)工(gong)件或設備在(zai)使用時是(shi)要(yao)承受一(yi)定載荷的(de),如(ru)不銹鋼容器就是(shi)在(zai)一(yi)定壓力(li)下工(gong)作的(de)。

