硬(ying)度(du)是指(zhi)材(cai)料(liao)抵(di)抗局部變形,即抵(di)抗刻劃、壓入機(ji)械作用的(de)能力(li)。刻劃或壓入其表面的(de)能力(li)稱為硬(ying)度(du)。金屬的(de)耐磨(mo)性、強度(du)等通常(chang)都和硬(ying)度(du)有關。它是材(cai)料(liao)的(de)彈性、強度(du)、塑性、韌性等一系列不同力(li)學性能組(zu)成的(de)綜合性能指(zhi)標(biao),是選擇材(cai)料(liao)的(de)重要(yao)依據(ju)。


 測(ce)定硬度(du)的(de)(de)方法有壓入法、彈性回跳法和劃痕(hen)法等(deng)。依據試(shi)驗(yan)方法的(de)(de)不(bu)同(tong),可用不(bu)同(tong)的(de)(de)量值來表示硬度(du)。目前,在生產中(zhong)應用最(zui)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)硬度(du)是(shi)布氏(shi)(shi)硬度(du)、洛氏(shi)(shi)硬度(du)和維氏(shi)(shi)硬度(du)。



1. 布氏硬度(HBW)


  布(bu)氏硬度的(de)試(shi)驗原理是將(jiang)一定直徑(jing)的(de)硬質合金球施加試(shi)驗力(li)壓入(ru)試(shi)樣表面,經規定保(bao)持時間(jian)(s)后,卸除試(shi)驗力(li),測定試(shi)樣表面壓痕的(de)直徑(jing),即可(ke)求得布(bu)氏硬度值(HBW)。


  布氏硬度(du)值(zhi)的(de)表示(shi):布氏硬度(du)符號(hao)用HBW表示(shi)。符號(hao) HBW前(qian)面的(de)數(shu)值(zhi)為硬度(du)值(zhi),符號(hao)后面是(shi)按(an)如下(xia)順序表示(shi)試驗(yan)條件的(de)指(zhi)標:


   ①. 硬(ying)質合金球直徑(mm);


   ②.試(shi)驗力(li)大小的數(shu)值[(k)N];


   ③. 與規定時間(jian)不同的試驗力保持時間(jian)(s)。



 2. 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)


  洛氏硬(ying)度試驗(yan)法是目前應用最廣泛的試驗(yan)方法之一。


  洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗時,其硬(ying)(ying)度(du)(du)值可從硬(ying)(ying)度(du)(du)計的(de)指示器上(shang)直(zhi)接讀(du)出,而無(wu)需測量(liang)壓(ya)痕深(shen)度(du)(du),硬(ying)(ying)度(du)(du)值只表示高(gao)低,所(suo)以沒有單位。常用(yong)的(de)洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)值為HRC、HRB。


  測出硬度值后,應標明(ming)硬度值符號(用球(qiu)測量應表明(ming)壓頭代(dai)號,鋼球(qiu)為(wei)S,硬質合(he)金球(qiu)為(wei)W)。


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


  洛氏硬度試驗(yan)法的(de)優點(dian)是操作(zuo)簡便(bian)、迅速,壓痕較(jiao)小,故可(ke)在工(gong)件(jian)表面(mian)或(huo)較(jiao)薄的(de)金屬上(shang)進行試驗(yan),并適于(yu)大量生(sheng)產中(zhong)的(de)成品(pin)檢查,適于(yu)各種軟(ruan)硬材料。


  洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)值的試(shi)(shi)驗原理是將壓頭(tou)(金剛(gang)石圓錐、鋼球(qiu)、或硬(ying)(ying)質(zhi)合金球(qiu))分兩步壓被測(ce)入表(biao)面,經(jing)規(gui)定保持時間,卸除測(ce)試(shi)(shi)力,測(ce)量被測(ce)金屬表(biao)面殘留(liu)壓痕深度(du),并以此來(lai)計算試(shi)(shi)件硬(ying)(ying)度(du)值,即


式 11.jpg



3. 維氏硬度(HV)


  其試驗原(yuan)理是將頂部兩相對(dui)(dui)面(mian)具(ju)有(you)規(gui)定(ding)角度的正四棱(leng)錐體金剛石壓頭,用試驗力壓入試樣表面(mian),保(bao)持規(gui)定(ding)時(shi)間(jian)后,卸除試驗力,并通(tong)過測量(liang)試樣表面(mian)壓痕對(dui)(dui)角線長(chang)度來確定(ding)試件硬度。所得硬度值用符號“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,640HV30表示在(zai)試驗力294.2N下保持10~15s,測得的維氏硬(ying)度值為(wei)640(HV后面的數值為(wei)試驗力值,試驗力保持時(shi)間10~15s不標注);640HV30/20表示在(zai)試驗力為(wei)294.2N下保持20s,測得的維氏硬(ying)度值為(wei)640。


  上面介紹(shao)了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)力學性(xing)能,在選用(yong)不銹鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao)時是(shi)非常有(you)用(yong)的(de),因為使(shi)用(yong)不銹鋼(gang)(gang)(gang)加工(gong)制作(zuo)的(de)工(gong)件(jian)或設備在使(shi)用(yong)時是(shi)要承受一(yi)定(ding)載(zai)荷的(de),如(ru)不銹鋼(gang)(gang)(gang)容器就是(shi)在一(yi)定(ding)壓力下(xia)工(gong)作(zuo)的(de)。