硬度(du)是(shi)指材(cai)料(liao)(liao)抵抗(kang)局部(bu)變形,即(ji)抵抗(kang)刻劃(hua)、壓(ya)入機械作用的(de)能(neng)(neng)力(li)。刻劃(hua)或壓(ya)入其表面(mian)的(de)能(neng)(neng)力(li)稱為(wei)硬度(du)。金屬(shu)的(de)耐磨性(xing)、強度(du)等通常都(dou)和硬度(du)有關。它是(shi)材(cai)料(liao)(liao)的(de)彈性(xing)、強度(du)、塑(su)性(xing)、韌性(xing)等一(yi)系列不同力(li)學性(xing)能(neng)(neng)組成(cheng)的(de)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)(neng)指標,是(shi)選擇材(cai)料(liao)(liao)的(de)重要依據。


 測定(ding)硬(ying)度(du)的(de)(de)方法(fa)有壓入法(fa)、彈性(xing)回跳(tiao)法(fa)和(he)(he)劃痕法(fa)等(deng)。依據試驗方法(fa)的(de)(de)不同,可用不同的(de)(de)量值來表示硬(ying)度(du)。目(mu)前,在生產(chan)中應用最廣泛的(de)(de)硬(ying)度(du)是布氏硬(ying)度(du)、洛氏硬(ying)度(du)和(he)(he)維氏硬(ying)度(du)。



1. 布氏(shi)硬(ying)度(du)(HBW)


  布氏硬(ying)度的試驗原理是將一定直(zhi)徑的硬(ying)質合(he)金球施(shi)加(jia)試驗力壓入試樣表面,經規定保持時間(s)后,卸除試驗力,測定試樣表面壓痕(hen)的直(zhi)徑,即可求(qiu)得(de)布氏硬(ying)度值(HBW)。


  布(bu)氏硬度(du)值(zhi)的表示:布(bu)氏硬度(du)符(fu)號(hao)(hao)用HBW表示。符(fu)號(hao)(hao) HBW前面(mian)的數(shu)值(zhi)為(wei)硬度(du)值(zhi),符(fu)號(hao)(hao)后(hou)面(mian)是按如下順序表示試驗條(tiao)件(jian)的指(zhi)標:


   ①. 硬質合金球直徑(mm);


   ②.試(shi)驗力大(da)小的數值[(k)N];


   ③. 與規定(ding)時間不同的試驗力保(bao)持時間(s)。



 2. 洛(luo)氏硬度(HRA、HRB、HRC)


  洛氏(shi)硬度試驗(yan)法是目前應用(yong)最廣泛的試驗(yan)方(fang)法之一。


  洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試驗時,其硬(ying)(ying)度(du)(du)值可從硬(ying)(ying)度(du)(du)計的指(zhi)示器上直(zhi)接讀出(chu),而無(wu)需測量(liang)壓痕(hen)深(shen)度(du)(du),硬(ying)(ying)度(du)(du)值只(zhi)表示高低,所以沒有(you)單位。常用的洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)值為(wei)HRC、HRB。


  測出硬(ying)度值(zhi)后(hou),應(ying)標明(ming)硬(ying)度值(zhi)符(fu)號(用球(qiu)測量應(ying)表明(ming)壓(ya)頭(tou)代號,鋼球(qiu)為S,硬(ying)質合(he)金球(qiu)為W)。


  例(li)如(ru),59HRC表(biao)示(shi)用(yong)C標尺(chi)測得洛氏硬度值為59;60HRBW表(biao)示(shi)用(yong)硬質合金球壓頭(tou)在(zai)B標尺(chi)上(shang)測得的(de)洛氏硬度值為60。


  洛氏(shi)硬度試(shi)驗法的優(you)點(dian)是操(cao)作簡便、迅速(su),壓痕較小,故(gu)可在工(gong)件表面或較薄(bo)的金屬上(shang)進行(xing)試(shi)驗,并適于(yu)大量生(sheng)產中的成品檢(jian)查(cha),適于(yu)各種軟(ruan)硬材料。


  洛氏硬(ying)度(du)值的試驗原理是將(jiang)壓頭(金(jin)剛石(shi)圓錐、鋼球、或硬(ying)質合金(jin)球)分兩步壓被測(ce)入(ru)表面,經規(gui)定保持時間,卸除測(ce)試力,測(ce)量(liang)被測(ce)金(jin)屬表面殘留(liu)壓痕(hen)深度(du),并以此來計算試件硬(ying)度(du)值,即


式 11.jpg



3. 維氏硬度(HV)


  其試(shi)(shi)驗原理(li)是將頂部(bu)兩相對(dui)面具有規定(ding)(ding)角(jiao)度(du)的正四棱錐體金剛石(shi)壓(ya)頭,用(yong)試(shi)(shi)驗力壓(ya)入(ru)試(shi)(shi)樣表面,保持(chi)規定(ding)(ding)時間后,卸(xie)除試(shi)(shi)驗力,并(bing)通過測量(liang)試(shi)(shi)樣表面壓(ya)痕對(dui)角(jiao)線長度(du)來確定(ding)(ding)試(shi)(shi)件硬度(du)。所得硬度(du)值用(yong)符號“HV”來表示。


  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表示在(zai)試驗力294.2N下保持(chi)10~15s,測得(de)(de)的(de)維氏(shi)硬(ying)度值(zhi)為(wei)(wei)640(HV后面的(de)數值(zhi)為(wei)(wei)試驗力值(zhi),試驗力保持(chi)時間10~15s不標注);640HV30/20表示在(zai)試驗力為(wei)(wei)294.2N下保持(chi)20s,測得(de)(de)的(de)維氏(shi)硬(ying)度值(zhi)為(wei)(wei)640。


  上面(mian)介紹了鋼(gang)(gang)的力(li)(li)學性能(neng),在(zai)(zai)選用不(bu)銹鋼(gang)(gang)材料時(shi)是(shi)非常(chang)有用的,因(yin)為使用不(bu)銹鋼(gang)(gang)加工(gong)制(zhi)作的工(gong)件或設備在(zai)(zai)使用時(shi)是(shi)要承受一定載(zai)荷的,如(ru)不(bu)銹鋼(gang)(gang)容器(qi)就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)一定壓力(li)(li)下工(gong)作的。