硬(ying)度(du)是(shi)指(zhi)材(cai)料抵抗(kang)局部變形(xing),即抵抗(kang)刻劃(hua)、壓入機(ji)械作用的(de)能力。刻劃(hua)或壓入其(qi)表面的(de)能力稱為硬(ying)度(du)。金屬的(de)耐磨性(xing)(xing)、強(qiang)(qiang)度(du)等(deng)通常(chang)都(dou)和(he)硬(ying)度(du)有關。它是(shi)材(cai)料的(de)彈性(xing)(xing)、強(qiang)(qiang)度(du)、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)等(deng)一(yi)系列(lie)不同力學性(xing)(xing)能組成(cheng)的(de)綜(zong)合性(xing)(xing)能指(zhi)標,是(shi)選(xuan)擇材(cai)料的(de)重要依(yi)據。
測定硬度(du)的(de)方法(fa)(fa)有壓入法(fa)(fa)、彈(dan)性回跳法(fa)(fa)和劃痕(hen)法(fa)(fa)等。依據試驗方法(fa)(fa)的(de)不同,可用不同的(de)量值(zhi)來表示硬度(du)。目前,在生產(chan)中應用最廣(guang)泛的(de)硬度(du)是布氏硬度(du)、洛氏硬度(du)和維氏硬度(du)。
1. 布氏硬度(HBW)
布氏(shi)(shi)硬(ying)度的(de)(de)試(shi)(shi)驗原理是將一定直徑的(de)(de)硬(ying)質合金球施加試(shi)(shi)驗力(li)壓入試(shi)(shi)樣表面(mian),經規(gui)定保持時間(s)后,卸除試(shi)(shi)驗力(li),測(ce)定試(shi)(shi)樣表面(mian)壓痕的(de)(de)直徑,即可(ke)求得(de)布氏(shi)(shi)硬(ying)度值(HBW)。
布氏(shi)硬(ying)度值的(de)表示:布氏(shi)硬(ying)度符(fu)號用HBW表示。符(fu)號 HBW前(qian)面的(de)數值為(wei)硬(ying)度值,符(fu)號后面是按如下順序表示試驗條件(jian)的(de)指標(biao):
①. 硬質合金(jin)球直徑(jing)(mm);
②.試驗力大小的數(shu)值[(k)N];
③. 與(yu)規定時間不同的(de)試驗力保持時間(s)。
2. 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)
洛氏(shi)硬(ying)度試驗法是(shi)目(mu)前應(ying)用(yong)最(zui)廣泛的試驗方(fang)法之一。
洛氏硬度(du)(du)(du)(du)試驗時,其硬度(du)(du)(du)(du)值(zhi)可從硬度(du)(du)(du)(du)計的指示(shi)器上直(zhi)接讀出,而無需測(ce)量壓痕深(shen)度(du)(du)(du)(du),硬度(du)(du)(du)(du)值(zhi)只表(biao)示(shi)高低(di),所(suo)以沒有單位。常用的洛氏硬度(du)(du)(du)(du)值(zhi)為HRC、HRB。
測(ce)出(chu)硬(ying)度值后,應(ying)標明硬(ying)度值符號(用球測(ce)量應(ying)表(biao)明壓頭代號,鋼球為(wei)S,硬(ying)質(zhi)合金球為(wei)W)。
例如(ru),59HRC表示用(yong)C標尺(chi)(chi)測得洛氏硬(ying)(ying)度值(zhi)為(wei)59;60HRBW表示用(yong)硬(ying)(ying)質合金球壓頭(tou)在B標尺(chi)(chi)上測得的洛氏硬(ying)(ying)度值(zhi)為(wei)60。
洛(luo)氏硬度試(shi)驗(yan)法的優點是操作簡便、迅速,壓痕較小(xiao),故(gu)可在(zai)工(gong)件表面(mian)或較薄的金屬(shu)上進行試(shi)驗(yan),并適于大量生產(chan)中的成(cheng)品(pin)檢查,適于各種(zhong)軟硬材料。
洛(luo)氏硬度值(zhi)(zhi)的(de)試驗(yan)原理(li)是將壓頭(金(jin)剛石圓錐、鋼球、或硬質合金(jin)球)分兩步壓被測入表面,經(jing)規定保(bao)持時間,卸(xie)除(chu)測試力,測量被測金(jin)屬表面殘留壓痕深度,并以此(ci)來計算試件硬度值(zhi)(zhi),即

3. 維氏硬度(HV)
其試(shi)(shi)驗原理是將(jiang)頂(ding)部兩(liang)相對(dui)面(mian)具有規定角度(du)的正四棱(leng)錐體(ti)金(jin)剛石壓頭,用試(shi)(shi)驗力壓入試(shi)(shi)樣表(biao)面(mian),保持規定時間后,卸(xie)除(chu)試(shi)(shi)驗力,并通過測量試(shi)(shi)樣表(biao)面(mian)壓痕對(dui)角線長度(du)來確定試(shi)(shi)件硬度(du)。所(suo)得(de)硬度(du)值用符(fu)號“HV”來表(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(xia)保(bao)(bao)持10~15s,測得(de)的(de)維氏(shi)硬度(du)(du)值為640(HV后(hou)面(mian)的(de)數值為試驗力值,試驗力保(bao)(bao)持時間(jian)10~15s不標(biao)注);640HV30/20表示(shi)在(zai)試驗力為294.2N下(xia)保(bao)(bao)持20s,測得(de)的(de)維氏(shi)硬度(du)(du)值為640。
上面介紹了(le)鋼的(de)力學性能(neng),在選用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼材(cai)料時(shi)是(shi)(shi)(shi)非常有用(yong)的(de),因為使用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼加工(gong)(gong)制作(zuo)的(de)工(gong)(gong)件或設備在使用(yong)時(shi)是(shi)(shi)(shi)要承受一定(ding)載荷的(de),如(ru)不(bu)銹(xiu)鋼容(rong)器就是(shi)(shi)(shi)在一定(ding)壓力下工(gong)(gong)作(zuo)的(de)。

