硬(ying)(ying)度(du)是指材(cai)料(liao)抵抗(kang)局部變形(xing),即抵抗(kang)刻劃、壓入機械作用的(de)能力(li)。刻劃或(huo)壓入其表面的(de)能力(li)稱(cheng)為硬(ying)(ying)度(du)。金屬的(de)耐磨性(xing)(xing)(xing)、強(qiang)(qiang)度(du)等(deng)通常都和硬(ying)(ying)度(du)有關(guan)。它是材(cai)料(liao)的(de)彈性(xing)(xing)(xing)、強(qiang)(qiang)度(du)、塑性(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)等(deng)一系列不同力(li)學性(xing)(xing)(xing)能組成的(de)綜合(he)性(xing)(xing)(xing)能指標,是選擇材(cai)料(liao)的(de)重(zhong)要依據。


 測定硬(ying)(ying)度(du)的(de)方法有(you)壓入法、彈性回跳法和劃痕法等(deng)。依據試驗方法的(de)不同(tong),可用(yong)不同(tong)的(de)量值來表(biao)示硬(ying)(ying)度(du)。目(mu)前,在(zai)生產中應用(yong)最廣泛(fan)的(de)硬(ying)(ying)度(du)是布氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)、洛氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)和維(wei)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)。



1. 布氏硬度(HBW)


  布氏(shi)硬度的(de)試驗(yan)(yan)原理是將(jiang)一定(ding)直(zhi)徑的(de)硬質(zhi)合(he)金球施加試驗(yan)(yan)力(li)壓入(ru)試樣(yang)表面,經規定(ding)保持時間(s)后,卸除試驗(yan)(yan)力(li),測定(ding)試樣(yang)表面壓痕的(de)直(zhi)徑,即可求得布氏(shi)硬度值(HBW)。


  布(bu)氏硬度(du)值的(de)表示(shi):布(bu)氏硬度(du)符號用HBW表示(shi)。符號 HBW前面的(de)數值為硬度(du)值,符號后面是(shi)按如(ru)下順序表示(shi)試驗條件的(de)指標:


   ①. 硬質(zhi)合金球直徑(jing)(mm);


   ②.試(shi)驗力大(da)小(xiao)的數值[(k)N];


   ③. 與規定(ding)時間不同的(de)試(shi)驗力保持時間(s)。



 2. 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)


  洛氏硬度試(shi)驗(yan)法是目前(qian)應用最廣(guang)泛的試(shi)驗(yan)方(fang)法之一(yi)。


  洛(luo)氏硬(ying)度試驗時,其硬(ying)度值(zhi)(zhi)可從(cong)硬(ying)度計的(de)(de)指示器上(shang)直(zhi)接讀(du)出,而無需測量壓(ya)痕深度,硬(ying)度值(zhi)(zhi)只表示高低(di),所以沒有單(dan)位(wei)。常用的(de)(de)洛(luo)氏硬(ying)度值(zhi)(zhi)為HRC、HRB。


  測(ce)出硬度值(zhi)后,應(ying)標明(ming)硬度值(zhi)符號(用球測(ce)量(liang)應(ying)表明(ming)壓頭代號,鋼球為(wei)S,硬質合金球為(wei)W)。


  例如,59HRC表(biao)示用C標尺測(ce)得(de)洛(luo)(luo)氏硬度值為59;60HRBW表(biao)示用硬質合金球壓頭在B標尺上測(ce)得(de)的洛(luo)(luo)氏硬度值為60。


  洛氏硬(ying)度(du)試(shi)驗法(fa)的優點是操作(zuo)簡便、迅速(su),壓痕較(jiao)小(xiao),故可在(zai)工(gong)件表(biao)面或較(jiao)薄的金屬上進行(xing)試(shi)驗,并適于大量生產中的成品檢查,適于各種軟硬(ying)材料。


  洛氏(shi)硬(ying)度(du)值的試驗原理是將壓頭(金剛石圓錐、鋼球、或硬(ying)質合金球)分兩(liang)步壓被(bei)(bei)測入表面,經規定保持時間,卸除測試力,測量被(bei)(bei)測金屬表面殘留(liu)壓痕深度(du),并以此來(lai)計算試件硬(ying)度(du)值,即


式 11.jpg



3. 維氏(shi)硬度(HV)


  其試驗(yan)(yan)原理(li)是將頂部兩相對(dui)面具有規定角(jiao)度(du)(du)的正(zheng)四棱錐體(ti)金剛石壓頭,用試驗(yan)(yan)力壓入試樣表面,保持規定時間后,卸除試驗(yan)(yan)力,并通過測量試樣表面壓痕對(dui)角(jiao)線(xian)長度(du)(du)來確定試件硬(ying)度(du)(du)。所得硬(ying)度(du)(du)值用符(fu)號“HV”來表示(shi)。


  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(ru),640HV30表(biao)示(shi)在試驗(yan)力(li)(li)294.2N下(xia)保(bao)持(chi)10~15s,測(ce)得(de)的(de)維(wei)氏硬(ying)(ying)度值為(wei)640(HV后面的(de)數值為(wei)試驗(yan)力(li)(li)值,試驗(yan)力(li)(li)保(bao)持(chi)時間10~15s不標注(zhu));640HV30/20表(biao)示(shi)在試驗(yan)力(li)(li)為(wei)294.2N下(xia)保(bao)持(chi)20s,測(ce)得(de)的(de)維(wei)氏硬(ying)(ying)度值為(wei)640。


  上(shang)面(mian)介紹了鋼的力學性能,在(zai)選(xuan)用(yong)不(bu)銹鋼材料(liao)時是(shi)(shi)非(fei)常有(you)用(yong)的,因為使(shi)用(yong)不(bu)銹鋼加工(gong)制(zhi)作(zuo)的工(gong)件或設(she)備在(zai)使(shi)用(yong)時是(shi)(shi)要承受一定載荷的,如不(bu)銹鋼容器就是(shi)(shi)在(zai)一定壓力下工(gong)作(zuo)的。