硬度是(shi)指(zhi)材料抵抗局部變形,即抵抗刻(ke)劃、壓入(ru)機(ji)械作(zuo)用的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)。刻(ke)劃或壓入(ru)其表面(mian)的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)稱(cheng)為硬度。金屬的(de)(de)耐磨性、強度等(deng)通常都和硬度有關。它是(shi)材料的(de)(de)彈性、強度、塑性、韌性等(deng)一(yi)系(xi)列(lie)不同力(li)學(xue)性能(neng)(neng)組(zu)成的(de)(de)綜合性能(neng)(neng)指(zhi)標,是(shi)選擇材料的(de)(de)重(zhong)要依據。


 測定硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)方(fang)法(fa)有壓(ya)入(ru)法(fa)、彈性回(hui)跳法(fa)和(he)劃痕法(fa)等(deng)。依據(ju)試驗方(fang)法(fa)的(de)不同(tong),可(ke)用不同(tong)的(de)量值來表示硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。目(mu)前,在生產中應(ying)用最廣泛的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)是布氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)、洛(luo)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)和(he)維(wei)氏硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)。



1. 布氏硬度(HBW)


  布(bu)氏硬度的試驗原理(li)是將(jiang)一定(ding)直(zhi)徑(jing)的硬質(zhi)合金球施加試驗力壓入試樣表(biao)面,經規定(ding)保持時間(s)后,卸除(chu)試驗力,測定(ding)試樣表(biao)面壓痕的直(zhi)徑(jing),即(ji)可求得布(bu)氏硬度值(HBW)。


  布(bu)氏(shi)硬度(du)值的(de)表(biao)(biao)示:布(bu)氏(shi)硬度(du)符(fu)號(hao)用HBW表(biao)(biao)示。符(fu)號(hao) HBW前面的(de)數值為硬度(du)值,符(fu)號(hao)后面是按如下順序表(biao)(biao)示試驗條件的(de)指標:


   ①. 硬質合金球直徑(mm);


   ②.試驗力(li)大小的數(shu)值[(k)N];


   ③. 與規定(ding)時間不(bu)同的(de)試驗(yan)力保持時間(s)。



 2. 洛(luo)氏硬度(HRA、HRB、HRC)


  洛(luo)氏硬(ying)度(du)試(shi)驗法是目(mu)前應用最廣泛的試(shi)驗方(fang)法之一。


  洛氏硬度(du)試驗時(shi),其硬度(du)值(zhi)(zhi)可從(cong)硬度(du)計的指示器上直接讀出,而(er)無(wu)需測量壓痕深(shen)度(du),硬度(du)值(zhi)(zhi)只表示高(gao)低,所以沒有(you)單位(wei)。常用的洛氏硬度(du)值(zhi)(zhi)為HRC、HRB。


  測(ce)出硬(ying)度(du)值后(hou),應(ying)標明(ming)硬(ying)度(du)值符號(hao)(用(yong)球測(ce)量應(ying)表明(ming)壓頭代號(hao),鋼球為(wei)S,硬(ying)質(zhi)合金球為(wei)W)。


  例如,59HRC表示用C標尺(chi)測得洛氏硬(ying)(ying)度值為59;60HRBW表示用硬(ying)(ying)質合金球壓(ya)頭在B標尺(chi)上測得的(de)洛氏硬(ying)(ying)度值為60。


  洛氏硬(ying)度(du)試驗法的優點(dian)是(shi)操作簡(jian)便、迅(xun)速,壓(ya)痕較小,故可在工件表(biao)面或較薄的金屬上進行試驗,并適于(yu)大量生產(chan)中的成品檢(jian)查,適于(yu)各種軟(ruan)硬(ying)材料(liao)。


  洛氏(shi)硬度值的試驗原理是將壓(ya)頭(金(jin)剛石(shi)圓(yuan)錐、鋼球(qiu)、或硬質合金(jin)球(qiu))分兩步壓(ya)被測入表面,經規定保持時(shi)間,卸除測試力,測量被測金(jin)屬表面殘(can)留壓(ya)痕深度,并以(yi)此(ci)來計算試件硬度值,即


式 11.jpg



3. 維氏硬度(du)(HV)


  其試驗原理(li)是將頂部兩相對(dui)面具有規定(ding)(ding)角(jiao)度的正四(si)棱錐體金剛石壓頭,用試驗力(li)壓入試樣(yang)表面,保持規定(ding)(ding)時間后,卸除試驗力(li),并通過測量試樣(yang)表面壓痕(hen)對(dui)角(jiao)線(xian)長度來確定(ding)(ding)試件硬度。所得硬度值(zhi)用符(fu)號“HV”來表示。


  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(ru),640HV30表示在試驗(yan)力(li)(li)294.2N下保持10~15s,測(ce)(ce)得(de)的維氏硬(ying)(ying)度(du)值為640(HV后面的數值為試驗(yan)力(li)(li)值,試驗(yan)力(li)(li)保持時間10~15s不標注(zhu));640HV30/20表示在試驗(yan)力(li)(li)為294.2N下保持20s,測(ce)(ce)得(de)的維氏硬(ying)(ying)度(du)值為640。


  上面介紹了鋼(gang)(gang)的力學性(xing)能,在選(xuan)用(yong)不銹鋼(gang)(gang)材料時(shi)是(shi)非常有用(yong)的,因(yin)為使(shi)用(yong)不銹鋼(gang)(gang)加(jia)工(gong)制作的工(gong)件或設備在使(shi)用(yong)時(shi)是(shi)要(yao)承受(shou)一(yi)定(ding)載(zai)荷的,如不銹鋼(gang)(gang)容器就是(shi)在一(yi)定(ding)壓力下(xia)工(gong)作的。