硬度(du)是指材(cai)料(liao)抵抗(kang)局部變形,即抵抗(kang)刻劃、壓(ya)入(ru)(ru)機械(xie)作用的(de)能(neng)力(li)。刻劃或壓(ya)入(ru)(ru)其表面(mian)的(de)能(neng)力(li)稱為硬度(du)。金屬的(de)耐磨性(xing)(xing)、強(qiang)度(du)等(deng)通常(chang)都和硬度(du)有關。它(ta)是材(cai)料(liao)的(de)彈性(xing)(xing)、強(qiang)度(du)、塑性(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)等(deng)一系(xi)列不同(tong)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)組成(cheng)的(de)綜(zong)合性(xing)(xing)能(neng)指標,是選擇材(cai)料(liao)的(de)重(zhong)要依(yi)據(ju)。
測定硬(ying)度的(de)(de)方法(fa)有壓入法(fa)、彈性回跳法(fa)和劃痕法(fa)等(deng)。依據(ju)試驗方法(fa)的(de)(de)不同(tong),可用不同(tong)的(de)(de)量值來表示硬(ying)度。目(mu)前,在生產中應用最廣泛(fan)的(de)(de)硬(ying)度是布(bu)氏硬(ying)度、洛(luo)氏硬(ying)度和維氏硬(ying)度。
1. 布氏硬度(HBW)
布氏(shi)硬度的(de)試驗(yan)(yan)原理是將一(yi)定(ding)直徑的(de)硬質合金球施加試驗(yan)(yan)力(li)壓(ya)入試樣表(biao)面,經(jing)規定(ding)保持(chi)時間(s)后(hou),卸除(chu)試驗(yan)(yan)力(li),測定(ding)試樣表(biao)面壓(ya)痕的(de)直徑,即可求得布氏(shi)硬度值(HBW)。
布(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)度值(zhi)的表示:布(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)度符(fu)號用HBW表示。符(fu)號 HBW前面的數值(zhi)為(wei)硬(ying)(ying)度值(zhi),符(fu)號后面是按如下順(shun)序(xu)表示試驗條件的指(zhi)標:
①. 硬質合金球直徑(mm);
②.試驗(yan)力大小的數值[(k)N];
③. 與規定(ding)時間(jian)不同的試(shi)驗力保持(chi)時間(jian)(s)。
2. 洛氏(shi)硬(ying)度(HRA、HRB、HRC)
洛氏硬度試驗法是目前應用最廣泛(fan)的試驗方法之一。
洛氏硬度(du)(du)(du)試(shi)驗(yan)時,其(qi)硬度(du)(du)(du)值可從硬度(du)(du)(du)計的(de)指示器上直接讀出,而無(wu)需(xu)測量壓痕深度(du)(du)(du),硬度(du)(du)(du)值只表示高低,所(suo)以沒有(you)單位。常用的(de)洛氏硬度(du)(du)(du)值為(wei)HRC、HRB。
測出(chu)硬(ying)度值(zhi)后,應標明硬(ying)度值(zhi)符號(用球測量應表明壓頭代號,鋼球為(wei)S,硬(ying)質(zhi)合金球為(wei)W)。
例(li)如(ru),59HRC表示(shi)用(yong)C標(biao)尺測(ce)得(de)洛(luo)氏硬度(du)值為59;60HRBW表示(shi)用(yong)硬質合金球壓頭在B標(biao)尺上測(ce)得(de)的洛(luo)氏硬度(du)值為60。
洛氏硬(ying)度試(shi)驗法的優點是(shi)操作簡便、迅速,壓痕較(jiao)小,故可(ke)在工件表面或較(jiao)薄的金屬上進行試(shi)驗,并適于(yu)大量生產(chan)中的成品檢(jian)查,適于(yu)各種軟硬(ying)材料。
洛氏硬(ying)度值(zhi)的試驗原(yuan)理(li)是將壓(ya)頭(tou)(金剛(gang)石(shi)圓錐、鋼球(qiu)、或硬(ying)質合金球(qiu))分兩步壓(ya)被測入表面(mian),經規定保(bao)持時間,卸除測試力,測量被測金屬表面(mian)殘留(liu)壓(ya)痕深度,并(bing)以此來計算試件硬(ying)度值(zhi),即
3. 維氏硬(ying)度(HV)
其試驗原理是將(jiang)頂部兩相對面(mian)具有規定角(jiao)度的正(zheng)四棱錐體金剛石(shi)壓頭,用試驗力壓入(ru)試樣表(biao)面(mian),保持規定時間(jian)后,卸除試驗力,并通過測量試樣表(biao)面(mian)壓痕對角(jiao)線(xian)長(chang)度來確定試件硬度。所得硬度值用符(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(li)如,640HV30表示在試(shi)驗力(li)(li)294.2N下保持(chi)(chi)10~15s,測得(de)的維(wei)氏硬(ying)度值(zhi)(zhi)為640(HV后面的數值(zhi)(zhi)為試(shi)驗力(li)(li)值(zhi)(zhi),試(shi)驗力(li)(li)保持(chi)(chi)時間10~15s不標(biao)注);640HV30/20表示在試(shi)驗力(li)(li)為294.2N下保持(chi)(chi)20s,測得(de)的維(wei)氏硬(ying)度值(zhi)(zhi)為640。
上面介紹了鋼的(de)(de)(de)力學性能,在(zai)(zai)選(xuan)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼材料時是(shi)非常有用(yong)(yong)的(de)(de)(de),因為使(shi)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼加工制作的(de)(de)(de)工件或設備在(zai)(zai)使(shi)用(yong)(yong)時是(shi)要(yao)承受(shou)一定載(zai)荷(he)的(de)(de)(de),如不銹(xiu)鋼容器(qi)就是(shi)在(zai)(zai)一定壓力下工作的(de)(de)(de)。