硬度(du)是指材料(liao)抵抗(kang)局(ju)部變(bian)形,即抵抗(kang)刻劃、壓入機械(xie)作用(yong)的(de)(de)能力(li)(li)。刻劃或壓入其表(biao)面(mian)的(de)(de)能力(li)(li)稱為硬度(du)。金屬的(de)(de)耐磨(mo)性(xing)、強度(du)等通常都和硬度(du)有關。它(ta)是材料(liao)的(de)(de)彈性(xing)、強度(du)、塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)等一(yi)系列不同力(li)(li)學性(xing)能組成的(de)(de)綜合性(xing)能指標,是選擇(ze)材料(liao)的(de)(de)重要依據。


 測定硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的方法(fa)有壓入法(fa)、彈性回跳法(fa)和劃痕(hen)法(fa)等。依據試驗方法(fa)的不(bu)同(tong),可用不(bu)同(tong)的量值(zhi)來表示硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。目前,在生產(chan)中應用最廣泛的硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)是布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、洛氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)和維(wei)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。



1. 布氏硬度(HBW)


  布(bu)氏(shi)硬度(du)的試(shi)驗原理是(shi)將一定直徑的硬質合金球施(shi)加試(shi)驗力(li)(li)壓入試(shi)樣(yang)表面,經(jing)規定保持時間(s)后(hou),卸除試(shi)驗力(li)(li),測(ce)定試(shi)樣(yang)表面壓痕的直徑,即可求得布(bu)氏(shi)硬度(du)值(HBW)。


  布氏硬度(du)值(zhi)的(de)(de)表(biao)示:布氏硬度(du)符(fu)號(hao)用HBW表(biao)示。符(fu)號(hao) HBW前面(mian)的(de)(de)數值(zhi)為硬度(du)值(zhi),符(fu)號(hao)后面(mian)是按如下順序表(biao)示試(shi)驗條件的(de)(de)指(zhi)標:


   ①. 硬(ying)質(zhi)合金球直徑(mm);


   ②.試驗(yan)力大小的數值[(k)N];


   ③. 與規定時間(jian)不同的試(shi)驗力保持時間(jian)(s)。



 2. 洛氏硬度(du)(HRA、HRB、HRC)


  洛氏(shi)硬(ying)度試驗法是目前(qian)應用(yong)最廣泛的試驗方法之(zhi)一。


  洛氏硬度(du)(du)試(shi)驗時,其(qi)硬度(du)(du)值(zhi)可從(cong)硬度(du)(du)計的指示器上(shang)直接(jie)讀出,而(er)無(wu)需測量壓痕(hen)深(shen)度(du)(du),硬度(du)(du)值(zhi)只(zhi)表示高低,所以沒有單(dan)位。常(chang)用的洛氏硬度(du)(du)值(zhi)為HRC、HRB。


  測出硬(ying)度值(zhi)后(hou),應標明硬(ying)度值(zhi)符(fu)號(hao)(用球測量應表明壓頭代號(hao),鋼球為(wei)S,硬(ying)質合金(jin)球為(wei)W)。


  例如,59HRC表示(shi)用C標(biao)尺(chi)測(ce)(ce)得洛氏硬度值為(wei)59;60HRBW表示(shi)用硬質合金(jin)球壓(ya)頭在B標(biao)尺(chi)上(shang)測(ce)(ce)得的洛氏硬度值為(wei)60。


  洛(luo)氏硬(ying)度試(shi)驗法的優點是操作(zuo)簡便、迅(xun)速,壓痕較(jiao)小,故可在工件表面或(huo)較(jiao)薄(bo)的金(jin)屬(shu)上進(jin)行試(shi)驗,并適于大(da)量生產中的成品檢(jian)查,適于各種(zhong)軟硬(ying)材料。


  洛氏(shi)硬(ying)(ying)度值(zhi)的試(shi)驗(yan)原(yuan)理是將壓頭(金(jin)(jin)剛(gang)石圓錐、鋼(gang)球、或硬(ying)(ying)質合金(jin)(jin)球)分兩步壓被(bei)測入(ru)表面,經(jing)規(gui)定保持時間(jian),卸(xie)除測試(shi)力,測量被(bei)測金(jin)(jin)屬表面殘(can)留壓痕深度,并以此來計(ji)算試(shi)件硬(ying)(ying)度值(zhi),即


式 11.jpg



3. 維氏硬度(HV)


  其(qi)試(shi)驗原理(li)是將(jiang)頂(ding)部兩相對(dui)面(mian)具有規定(ding)角度的正四棱(leng)錐體金剛石壓頭,用試(shi)驗力(li)(li)壓入試(shi)樣表(biao)面(mian),保持規定(ding)時(shi)間(jian)后,卸除試(shi)驗力(li)(li),并通(tong)過測量試(shi)樣表(biao)面(mian)壓痕對(dui)角線長度來確定(ding)試(shi)件硬度。所(suo)得硬度值用符號“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(shi)(shi)驗(yan)力(li)(li)294.2N下保持(chi)10~15s,測(ce)得(de)的(de)維氏硬度值為640(HV后面(mian)的(de)數(shu)值為試(shi)(shi)驗(yan)力(li)(li)值,試(shi)(shi)驗(yan)力(li)(li)保持(chi)時間(jian)10~15s不標注);640HV30/20表示(shi)在(zai)試(shi)(shi)驗(yan)力(li)(li)為294.2N下保持(chi)20s,測(ce)得(de)的(de)維氏硬度值為640。


  上面(mian)介紹(shao)了(le)鋼(gang)的(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能,在(zai)選(xuan)用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)材料時(shi)是非常有用(yong)的(de)(de)(de),因為使用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)加(jia)工制作(zuo)的(de)(de)(de)工件或設備在(zai)使用(yong)時(shi)是要承受一定載荷(he)的(de)(de)(de),如不銹(xiu)鋼(gang)容器就是在(zai)一定壓(ya)力下工作(zuo)的(de)(de)(de)。