硬度是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不完全一樣。最常用的是靜負荷壓入法硬(ying)度試驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。


 硬度的(de)測試方法有:劃痕法(莫氏(shi)(shi))、壓入法(布氏(shi)(shi)、洛氏(shi)(shi)、維氏(shi)(shi))、動力法(里氏(shi)(shi))。 


 下面介紹各(ge)種硬度測試法: 


 1. 莫氏硬度     


  這是一個最古(gu)老的(de)(de)(de)測(ce)量硬(ying)度(du)(du)(du)是1824年(nian)由(you)德國礦(kuang)(kuang)物學(xue)家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。應用劃(hua)痕法將棱(leng)錐形金剛(gang)鉆針(zhen)刻(ke)劃(hua)所試(shi)礦(kuang)(kuang)物的(de)(de)(de)表面而(er)發生劃(hua)痕。用測(ce)得的(de)(de)(de)劃(hua)痕的(de)(de)(de)深度(du)(du)(du)來(lai)表示硬(ying)度(du)(du)(du):滑石(shi)(shi)(talc)1(硬(ying)度(du)(du)(du)最小),石(shi)(shi)膏(gypsum)2,方(fang)解(jie)石(shi)(shi)(calcite)3,螢石(shi)(shi)(fluorite)4,磷灰石(shi)(shi)(apatite)5,正長石(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6,石(shi)(shi)英(quartz)7,黃(huang)玉(yu)(topaz)8,剛(gang)玉(yu)(corundum)9,金剛(gang)石(shi)(shi)(diamond)10。莫氏硬(ying)度(du)(du)(du)也(ye)用于表示其(qi)他(ta)固體物料的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)。但莫氏硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)驗不適合(he)準確衡量,如鋼或陶瓷工業材料的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du) 對于工程材料,各種手(shou)段已經發展了多年(nian),提供精確的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)(du)(du)測(ce)量。有了許多應用加載測(ce)試(shi)力和測(ce)量深度(du)(du)(du)或由(you)此產生的(de)(de)(de)壓(ya)痕尺寸,硬(ying)度(du)(du)(du)就可宏(hong)觀,微觀和納米尺度(du)(du)(du)來(lai)衡量。 


 2. 布氏硬度 


  布式硬(ying)(ying)度(du)(HB,是(shi)最(zui)早用來測(ce)(ce)試材(cai)料硬(ying)(ying)度(du))是(shi)以(yi)一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)大小的試驗載荷(he),將一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)直(zhi)徑的淬(cui)硬(ying)(ying)鋼球(qiu)或硬(ying)(ying)質合金(jin)球(qiu)壓(ya)(ya)入被測(ce)(ce)金(jin)屬表(biao)面,保(bao)持(chi)規定(ding)(ding)時(shi)間(jian)(jian),然后(hou)卸荷(he),測(ce)(ce)量被測(ce)(ce)表(biao)面壓(ya)(ya)痕直(zhi)徑。布式硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)是(shi)載荷(he)除以(yi)壓(ya)(ya)痕球(qiu)形表(biao)面積(ji)所得的商。一(yi)(yi)(yi)般為(wei)(wei):以(yi)一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)的載荷(he)(一(yi)(yi)(yi)般3000kg)把一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)大小(直(zhi)徑一(yi)(yi)(yi)般為(wei)(wei)10mm)的淬(cui)硬(ying)(ying)鋼球(qiu)壓(ya)(ya)入材(cai)料表(biao)面,保(bao)持(chi)一(yi)(yi)(yi)段時(shi)間(jian)(jian),去載后(hou),負荷(he)與其壓(ya)(ya)痕面積(ji)之比值(zhi),即為(wei)(wei)布氏硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)(HB),單位(wei)為(wei)(wei)公斤力/mm2 (N/mm2)。     


  布氏(shi)硬(ying)度(du)(HB)一般用(yong)于材(cai)料(liao)較軟的(de)(de)時(shi)候,如有色金屬、熱處理之前或退(tui)火后(hou)的(de)(de)鋼鐵。洛氏(shi)硬(ying)度(du)(HRC)一般用(yong)于硬(ying)度(du)較高(gao)的(de)(de)材(cai)料(liao),如熱處理后(hou)的(de)(de)硬(ying)度(du)等等。     布式硬(ying)度(du)壓(ya)痕較大,測量值準,不(bu)(bu)適用(yong)成品(pin)和薄片,一般不(bu)(bu)歸于無損檢測一類。但HB應用(yong)范圍較廣。 


 3. 洛氏硬度 


  洛式硬度是(shi)以壓(ya)痕(hen)塑性(xing)變形(xing)深度來確(que)定(ding)硬度值(zhi)指標(biao)(biao)。以0.002毫(hao)米作為一(yi)(yi)個硬度單(dan)位。當(dang)HB>450或者試樣過(guo)小時,不(bu)能(neng)采(cai)用(yong)布氏硬度試驗而(er)改用(yong)洛氏硬度計量。它是(shi)用(yong)一(yi)(yi)個頂角(jiao)120°的(de)(de)金(jin)剛(gang)石(shi)圓錐體或直(zhi)徑(jing)為1.59、3.18mm的(de)(de)鋼球,在一(yi)(yi)定(ding)載荷下壓(ya)入(ru)被(bei)測材(cai)料表面,由壓(ya)痕(hen)的(de)(de)深度求出材(cai)料的(de)(de)硬度。根(gen)據試驗材(cai)料硬度的(de)(de)不(bu)同,分三種不(bu)同的(de)(de)標(biao)(biao)度來表示: 


  HRA:是采(cai)用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬(ying)度,用于硬(ying)度極高的材料(如(ru)硬(ying)質合金等)。  


  HRB:是(shi)采用(yong)100kg載荷和直徑(jing)1.58mm淬硬(ying)的鋼球,求得的硬(ying)度(du),用(yong)于(yu)硬(ying)度(du)較低(di)的材(cai)料(如退火(huo)鋼、鑄鐵等)。  


  HRC:是采(cai)用150kg載荷和鉆石錐(zhui)壓入器求得的(de)(de)硬度(du),用于硬度(du)很(hen)高(gao)的(de)(de)材(cai)料(如淬火鋼等(deng))。  


  另(ling)外:  1. HRC含意是洛式硬度C標尺,  2. HRC適用范圍HRC 20~67,相當于(yu)HB225~650 。


  若硬(ying)度高于此范圍(wei)則(ze)用洛式硬(ying)度A標尺HRA。  若硬(ying)度低于此范圍(wei)則(ze)用洛式硬(ying)度B標尺HRB。  


  表面洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan) : 表面洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)采(cai)(cai)用(yong)(yong)三種試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力,兩種壓頭(tou),它們(men)有(you)6種組合,對應(ying)于表面洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)6個標(biao)尺。表面洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)是對洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)一種補充,在(zai)采(cai)(cai)用(yong)(yong)洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)時,當遇(yu)到(dao)材料較(jiao)薄,試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)較(jiao)小,表面硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)化層較(jiao)淺或測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)表面鍍(du)覆層時,就(jiu)應(ying)改(gai)用(yong)(yong)表面洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。這時采(cai)(cai)用(yong)(yong)與洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)相(xiang)同(tong)的(de)(de)壓頭(tou),采(cai)(cai)用(yong)(yong)只有(you)洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)幾(ji)分之一大小的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力,就(jiu)可(ke)以在(zai)上述試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)上得(de)到(dao)有(you)效的(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)。表面洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)N標(biao)尺適用(yong)(yong)于類似洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)HRC、HRA和(he)HRD測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)材料;T標(biao)尺適用(yong)(yong)于類似洛(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)度(du)(du)(du)的(de)(de)HRB、HRF和(he)HRG測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)材料。 


 4. 維氏硬度和(he)努氏(knoop)試驗      


  維氏和努(nu)氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan)(努(nu)普顯微壓(ya)痕硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)試(shi)驗(yan))是在布氏修改和測試(shi)用(yong)(yong)于測量薄膜涂層或滲(shen)碳零件表面硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)(du)。有了(le)這些測試(shi)中,金字塔是一(yi)個小鉆(zhan)(zhan)石壓(ya)入樣品在外(wai)力作用(yong)(yong)下,這一(yi)點比布氏在測試(shi)中使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)少。之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)維氏和努(nu)氏試(shi)驗(yan)的(de)(de)(de)(de)差異僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是金字塔形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)鉆(zhan)(zhan)石壓(ya)頭。測試(shi)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)維氏壓(ya)頭,方形(xing)金字塔是脆性材料容易出現裂紋。因此,努(nu)氏試(shi)驗(yan)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)是菱形(xing)為(wei)基礎(chu)的(de)(de)(de)(de)(對角線比7.114:1)錐體壓(ya)痕,制定了(le)生產時間(jian),但是較淺的(de)(de)(de)(de)壓(ya)痕。出于同樣的(de)(de)(de)(de)載荷,努(nu)氏壓(ya)痕約(yue)2.8倍以上(shang)維克(ke)斯縮(suo)進。     


  外加(jia)載荷從10g中使用到1000克(ke)。這種低負荷量(liang)創建一個小(xiao)(xiao)的(de)縮進,必須(xu)在顯微鏡下測(ce)量(liang)。氮化(hua)鈦硬(ying)質涂(tu)層像的(de)測(ce)量(liang),必須(xu)采取(qu)(qu)非常(chang)高倍(bei)(bei)率(即1000倍(bei)(bei)),因為這么小(xiao)(xiao)的(de)縮進。表(biao)面通常(chang)需要打磨。的(de)印象的(de)對角線測(ce)量(liang),這些價值(zhi)觀是(shi)用于獲取(qu)(qu)硬(ying)度號碼(VHN接),從查(cha)找表(biao)或(huo)圖表(biao)通常(chang)。維克(ke)斯測(ce)試(shi)可以用來(lai)描述非常(chang)堅硬(ying)材料,但(dan)硬(ying)度是(shi)在一個非常(chang)小(xiao)(xiao)的(de)地(di)區衡(heng)量(liang)。      


  這些值表示(shi)希望2500 HK25(或HV25)的(de)含義,在25克的(de)力(li)載荷2500努(nu)(nu)普硬度(du)。本(ben)努(nu)(nu)氏和維(wei)氏硬度(du)值略有不同(tong),但(dan)對于硬質涂層,該值是足夠(gou)接近(jin)的(de)測量(liang)誤(wu)差范圍內,可以互換(huan)使用(yong)。  


5. 肖(xiao)氏硬度(du)


 (肖氏硬(ying)度(du)(du),又(you)稱“邵氏硬(ying)度(du)(du)”)和回(hui)彈硬(ying)度(du)(du)測試  簡稱HS。表(biao)(biao)示材料(liao)硬(ying)度(du)(du)的一種標準。由英國人肖爾(er)(Albert F. Shore)首先(xian)提出。  應用(yong)彈性回(hui)跳法將撞(zhuang)銷從一定高(gao)度(du)(du)落(luo)到所(suo)試材料(liao)的表(biao)(biao)面上(shang)而(er)發生(sheng)回(hui)跳。撞(zhuang)銷是(shi)一只(zhi)具有尖端的小(xiao)錐,尖端上(shang)常鑲(xiang)有金(jin)剛(gang)鉆。用(yong)測得的撞(zhuang)銷回(hui)跳的高(gao)度(du)(du)來表(biao)(biao)示硬(ying)度(du)(du)。  


   肖(xiao)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)試(shi)驗是一(yi)(yi)種動態(tai)力試(shi)驗,與布、洛、維(wei)等(deng)靜(jing)態(tai)力試(shi)驗法相(xiang)比(bi),準(zhun)確(que)度(du)(du)(du)稍差,受測(ce)試(shi)時的垂直性(xing),試(shi)樣表面光潔度(du)(du)(du)等(deng)因素(su)的影響,數據分散性(xing)較大,其測(ce)試(shi)結果(guo)的比(bi)較只限于(yu)彈性(xing)模(mo)量相(xiang)同的材(cai)料(liao)(liao)。它對試(shi)樣的厚度(du)(du)(du)和重(zhong)量都有一(yi)(yi)定要求,不適于(yu)較薄和較小試(shi)樣,但是它是一(yi)(yi)種輕便的手提式儀器,便于(yu)現場測(ce)試(shi),其結構(gou)簡單(dan),便于(yu)操(cao)作,測(ce)試(shi)效率高(gao)。  肖(xiao)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計適用于(yu)測(ce)定黑(hei)色(se)金屬和有色(se)金屬的肖(xiao)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)值。肖(xiao)氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計便于(yu)攜帶,特別(bie)適用于(yu)冶金、重(zhong)型(xing)(xing)機械行(xing)業(ye)中(zhong)的中(zhong)大型(xing)(xing)工件,例如大型(xing)(xing)構(gou)件、鑄件、鍛(duan)件、曲軸、軋輥(gun)、特大型(xing)(xing)齒輪、機床導軌等(deng)工件。在橡(xiang)膠(jiao)、塑料(liao)(liao)行(xing)業(ye)中(zhong)常(chang)稱(cheng)作邵氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)。 


  浙江(jiang)至德(de)鋼(gang)業有限公(gong)司專(zhuan)業生產不(bu)銹鋼(gang)管(guan)及管(guan)道(dao)連接配(pei)件廠家,倉庫常(chang)備不(bu)銹鋼(gang)管(guan)庫存1000余噸及部分不(bu)銹鋼(gang)法蘭管(guan)件(彎(wan)頭|三通|大小頭)現貨,常(chang)用規格可當天發貨。另可提供各種不(bu)銹鋼(gang)管(guan)切(qie)割、拋光、折彎(wan)、鉆孔、焊(han)接、車床加(jia)工及管(guan)道(dao)預(yu)制件加(jia)工等配(pei)套服務(wu)。