硬度是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不完全一樣。最常用的是靜負荷壓入法硬(ying)度試驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。


 硬度的測試方法(fa)有:劃痕法(fa)(莫氏(shi))、壓(ya)入(ru)法(fa)(布(bu)氏(shi)、洛(luo)氏(shi)、維氏(shi))、動力法(fa)(里氏(shi))。 


 下(xia)面介(jie)紹各種硬度測試法(fa): 


 1. 莫(mo)氏硬度     


  這(zhe)是一個最古老的(de)測量(liang)(liang)硬(ying)(ying)度(du)(du)是1824年(nian)由(you)德國礦物(wu)學家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。應用劃痕法將棱(leng)錐(zhui)形(xing)金剛(gang)鉆針刻(ke)劃所試礦物(wu)的(de)表面而發生劃痕。用測得的(de)劃痕的(de)深度(du)(du)來表示硬(ying)(ying)度(du)(du):滑(hua)石(shi)(shi)(shi)(talc)1(硬(ying)(ying)度(du)(du)最小),石(shi)(shi)(shi)膏(gao)(gypsum)2,方解石(shi)(shi)(shi)(calcite)3,螢石(shi)(shi)(shi)(fluorite)4,磷灰石(shi)(shi)(shi)(apatite)5,正長石(shi)(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6,石(shi)(shi)(shi)英(quartz)7,黃玉(topaz)8,剛(gang)玉(corundum)9,金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)(diamond)10。莫氏硬(ying)(ying)度(du)(du)也用于表示其(qi)他固體物(wu)料(liao)(liao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)。但莫氏硬(ying)(ying)度(du)(du)試驗不適合準(zhun)確(que)(que)衡(heng)量(liang)(liang),如鋼或(huo)陶瓷(ci)工業材料(liao)(liao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du) 對于工程材料(liao)(liao),各種手段已(yi)經發展了多(duo)年(nian),提供精(jing)確(que)(que)的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)測量(liang)(liang)。有了許多(duo)應用加載測試力和測量(liang)(liang)深度(du)(du)或(huo)由(you)此產生的(de)壓痕尺寸,硬(ying)(ying)度(du)(du)就(jiu)可宏觀,微觀和納米尺度(du)(du)來衡(heng)量(liang)(liang)。 


 2. 布氏(shi)硬度 


  布(bu)式硬(ying)度(HB,是(shi)最早用來測試(shi)材(cai)料(liao)硬(ying)度)是(shi)以一定(ding)大(da)(da)小的(de)試(shi)驗載(zai)荷(he),將(jiang)一定(ding)直(zhi)(zhi)徑的(de)淬硬(ying)鋼球或硬(ying)質(zhi)合金(jin)球壓入(ru)被測金(jin)屬表面,保持規定(ding)時間,然后卸荷(he),測量被測表面壓痕直(zhi)(zhi)徑。布(bu)式硬(ying)度值(zhi)(zhi)是(shi)載(zai)荷(he)除以壓痕球形表面積(ji)所得的(de)商。一般為(wei)(wei):以一定(ding)的(de)載(zai)荷(he)(一般3000kg)把一定(ding)大(da)(da)小(直(zhi)(zhi)徑一般為(wei)(wei)10mm)的(de)淬硬(ying)鋼球壓入(ru)材(cai)料(liao)表面,保持一段時間,去載(zai)后,負荷(he)與其壓痕面積(ji)之比(bi)值(zhi)(zhi),即為(wei)(wei)布(bu)氏硬(ying)度值(zhi)(zhi)(HB),單位為(wei)(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。     


  布(bu)氏硬(ying)度(du)(HB)一(yi)(yi)般(ban)用于(yu)(yu)材料較(jiao)軟的(de)時候,如(ru)有色金(jin)屬(shu)、熱處理之前或退(tui)火后(hou)(hou)的(de)鋼鐵。洛氏硬(ying)度(du)(HRC)一(yi)(yi)般(ban)用于(yu)(yu)硬(ying)度(du)較(jiao)高的(de)材料,如(ru)熱處理后(hou)(hou)的(de)硬(ying)度(du)等(deng)等(deng)。     布(bu)式(shi)硬(ying)度(du)壓痕較(jiao)大(da),測量值準(zhun),不適(shi)用成(cheng)品(pin)和薄片(pian),一(yi)(yi)般(ban)不歸(gui)于(yu)(yu)無損檢(jian)測一(yi)(yi)類。但HB應用范圍較(jiao)廣。 


 3. 洛(luo)氏硬度 


  洛(luo)式(shi)硬(ying)(ying)度(du)是以壓痕(hen)塑性變形(xing)深度(du)來確(que)定硬(ying)(ying)度(du)值指標(biao)。以0.002毫米作為(wei)(wei)一個硬(ying)(ying)度(du)單(dan)位。當HB>450或者試(shi)樣過小時,不能采用(yong)布氏硬(ying)(ying)度(du)試(shi)驗而改用(yong)洛(luo)氏硬(ying)(ying)度(du)計(ji)量。它是用(yong)一個頂角120°的(de)金剛(gang)石圓(yuan)錐體或直徑為(wei)(wei)1.59、3.18mm的(de)鋼球,在(zai)一定載(zai)荷下壓入被測材(cai)(cai)料(liao)表(biao)面,由壓痕(hen)的(de)深度(du)求出材(cai)(cai)料(liao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)。根據(ju)試(shi)驗材(cai)(cai)料(liao)硬(ying)(ying)度(du)的(de)不同,分(fen)三種不同的(de)標(biao)度(du)來表(biao)示(shi): 


  HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐(zhui)壓入器(qi)求得的硬度(du),用于硬度(du)極(ji)高的材料(如(ru)硬質合金等)。  


  HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬(ying)的(de)(de)鋼球,求得的(de)(de)硬(ying)度(du),用于硬(ying)度(du)較低的(de)(de)材(cai)料(liao)(如退火鋼、鑄鐵等)。  


  HRC:是采用(yong)150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬(ying)(ying)度(du),用(yong)于硬(ying)(ying)度(du)很高的材料(如淬火鋼等)。  


  另(ling)外:  1. HRC含意是洛式硬度C標尺,  2. HRC適(shi)用范圍HRC 20~67,相當于HB225~650 。


  若硬(ying)度(du)(du)高于此(ci)范圍則用(yong)(yong)洛式(shi)硬(ying)度(du)(du)A標尺HRA。  若硬(ying)度(du)(du)低于此(ci)范圍則用(yong)(yong)洛式(shi)硬(ying)度(du)(du)B標尺HRB。  


  表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan) : 表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)采(cai)用三種(zhong)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li),兩(liang)種(zhong)壓頭(tou),它們(men)有6種(zhong)組合,對(dui)應于表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)6個標(biao)尺。表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)是對(dui)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)一種(zhong)補充(chong),在采(cai)用洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)時(shi),當遇(yu)到材(cai)料較薄(bo),試(shi)(shi)樣較小,表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)硬(ying)化層較淺或測(ce)試(shi)(shi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)鍍(du)覆層時(shi),就(jiu)(jiu)應改用表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)。這時(shi)采(cai)用與(yu)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)相同(tong)的(de)(de)(de)壓頭(tou),采(cai)用只有洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)幾分之一大小的(de)(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)力(li),就(jiu)(jiu)可以在上(shang)述試(shi)(shi)樣上(shang)得(de)到有效的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)。表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)N標(biao)尺適(shi)(shi)用于類似洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)HRC、HRA和(he)HRD測(ce)試(shi)(shi)的(de)(de)(de)材(cai)料;T標(biao)尺適(shi)(shi)用于類似洛氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)HRB、HRF和(he)HRG測(ce)試(shi)(shi)的(de)(de)(de)材(cai)料。 


 4. 維(wei)氏硬(ying)度和(he)努(nu)氏(knoop)試驗      


  維氏(shi)和努氏(shi)硬度(du)試(shi)(shi)(shi)驗(努普(pu)顯(xian)微(wei)壓(ya)痕硬度(du)試(shi)(shi)(shi)驗)是(shi)在(zai)(zai)布(bu)氏(shi)修改和測(ce)試(shi)(shi)(shi)用于測(ce)量(liang)薄(bo)膜涂層或滲碳(tan)零件表(biao)面硬度(du)的(de)(de)硬度(du)。有了這(zhe)些(xie)測(ce)試(shi)(shi)(shi)中,金字塔(ta)是(shi)一(yi)個小鉆石(shi)壓(ya)入(ru)樣品在(zai)(zai)外(wai)力作(zuo)用下,這(zhe)一(yi)點比(bi)布(bu)氏(shi)在(zai)(zai)測(ce)試(shi)(shi)(shi)中使用的(de)(de)少。之間的(de)(de)維氏(shi)和努氏(shi)試(shi)(shi)(shi)驗的(de)(de)差異僅僅是(shi)金字塔(ta)形(xing)狀的(de)(de)鉆石(shi)壓(ya)頭(tou)。測(ce)試(shi)(shi)(shi)使用的(de)(de)維氏(shi)壓(ya)頭(tou),方(fang)形(xing)金字塔(ta)是(shi)脆(cui)性材料(liao)容易出現(xian)裂紋(wen)。因此,努氏(shi)試(shi)(shi)(shi)驗使用的(de)(de)是(shi)菱形(xing)為基(ji)礎的(de)(de)(對角線比(bi)7.114:1)錐體(ti)壓(ya)痕,制(zhi)定了生產時間,但(dan)是(shi)較淺的(de)(de)壓(ya)痕。出于同樣的(de)(de)載(zai)荷,努氏(shi)壓(ya)痕約(yue)2.8倍以上維克斯(si)縮進。     


  外(wai)加載荷(he)從10g中使用(yong)到1000克(ke)。這(zhe)種低負荷(he)量(liang)(liang)創建一(yi)個(ge)(ge)小(xiao)的(de)縮進(jin),必(bi)須在(zai)顯微鏡下測(ce)量(liang)(liang)。氮化鈦(tai)硬(ying)質涂(tu)層像的(de)測(ce)量(liang)(liang),必(bi)須采取(qu)非常(chang)高倍率(即1000倍),因為這(zhe)么小(xiao)的(de)縮進(jin)。表(biao)面通常(chang)需要打磨。的(de)印象的(de)對角線測(ce)量(liang)(liang),這(zhe)些價(jia)值觀是(shi)用(yong)于獲取(qu)硬(ying)度號碼(VHN接),從查找表(biao)或圖表(biao)通常(chang)。維(wei)克(ke)斯測(ce)試可(ke)以用(yong)來描述(shu)非常(chang)堅硬(ying)材料,但硬(ying)度是(shi)在(zai)一(yi)個(ge)(ge)非常(chang)小(xiao)的(de)地區衡量(liang)(liang)。      


  這些值(zhi)(zhi)表示希望2500 HK25(或HV25)的含義,在25克的力載荷(he)2500努普硬(ying)度。本努氏(shi)(shi)和(he)維氏(shi)(shi)硬(ying)度值(zhi)(zhi)略有不(bu)同,但(dan)對(dui)于硬(ying)質涂層(ceng),該值(zhi)(zhi)是足(zu)夠接近的測量誤差(cha)范圍內,可以(yi)互(hu)換使用(yong)。  


5. 肖氏硬度


 (肖氏硬度(du),又稱(cheng)“邵氏硬度(du)”)和回(hui)(hui)彈硬度(du)測試(shi)  簡稱(cheng)HS。表示材料硬度(du)的一種標準(zhun)。由英(ying)國(guo)人肖爾(Albert F. Shore)首先提(ti)出。  應(ying)用彈性回(hui)(hui)跳(tiao)法(fa)將撞銷(xiao)從一定高度(du)落到所(suo)試(shi)材料的表面上(shang)而發生回(hui)(hui)跳(tiao)。撞銷(xiao)是一只具有(you)尖(jian)端的小錐,尖(jian)端上(shang)常鑲有(you)金剛鉆。用測得的撞銷(xiao)回(hui)(hui)跳(tiao)的高度(du)來表示硬度(du)。  


   肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度試(shi)驗是(shi)一種動態(tai)力(li)試(shi)驗,與布、洛、維等(deng)靜態(tai)力(li)試(shi)驗法相(xiang)比,準確度稍(shao)差,受測試(shi)時的(de)(de)垂直性(xing)(xing),試(shi)樣(yang)表面(mian)光潔度等(deng)因素的(de)(de)影響,數據分散性(xing)(xing)較(jiao)大(da)(da),其測試(shi)結果的(de)(de)比較(jiao)只限(xian)于(yu)彈性(xing)(xing)模量相(xiang)同的(de)(de)材料(liao)。它對試(shi)樣(yang)的(de)(de)厚度和重(zhong)(zhong)量都(dou)有一定(ding)要求,不適(shi)(shi)于(yu)較(jiao)薄和較(jiao)小試(shi)樣(yang),但(dan)是(shi)它是(shi)一種輕(qing)便(bian)(bian)的(de)(de)手提式儀器,便(bian)(bian)于(yu)現場測試(shi),其結構簡單,便(bian)(bian)于(yu)操作,測試(shi)效率高。  肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度計適(shi)(shi)用于(yu)測定(ding)黑色金(jin)屬和有色金(jin)屬的(de)(de)肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度值。肖(xiao)氏硬(ying)(ying)度計便(bian)(bian)于(yu)攜帶,特(te)別適(shi)(shi)用于(yu)冶金(jin)、重(zhong)(zhong)型(xing)(xing)機械(xie)行業(ye)中的(de)(de)中大(da)(da)型(xing)(xing)工件(jian)(jian),例如大(da)(da)型(xing)(xing)構件(jian)(jian)、鑄件(jian)(jian)、鍛件(jian)(jian)、曲軸、軋輥、特(te)大(da)(da)型(xing)(xing)齒輪、機床導軌(gui)等(deng)工件(jian)(jian)。在橡膠、塑料(liao)行業(ye)中常稱作邵(shao)氏硬(ying)(ying)度。 


  浙(zhe)江至德(de)鋼(gang)業有(you)限公司專業生產不銹鋼(gang)管及(ji)管道(dao)連(lian)接配件廠家,倉庫(ku)常備不銹鋼(gang)管庫(ku)存1000余噸及(ji)部分不銹鋼(gang)法蘭管件(彎頭|三通|大小頭)現(xian)貨,常用規格可當天發貨。另(ling)可提供(gong)各種(zhong)不銹鋼(gang)管切割(ge)、拋光、折彎、鉆(zhan)孔(kong)、焊接、車床加(jia)工及(ji)管道(dao)預制件加(jia)工等配套服務(wu)。