硬度(du)是(shi)指材料抵抗(kang)局部變形,即(ji)抵抗(kang)刻劃(hua)、壓(ya)入(ru)機械(xie)作用的(de)能(neng)力(li)。刻劃(hua)或壓(ya)入(ru)其(qi)表面的(de)能(neng)力(li)稱為硬度(du)。金(jin)屬的(de)耐磨(mo)性、強度(du)等通常都和硬度(du)有關。它是(shi)材料的(de)彈性、強度(du)、塑性、韌性等一系列不(bu)同(tong)力(li)學性能(neng)組成的(de)綜合性能(neng)指標(biao),是(shi)選擇材料的(de)重要(yao)依據。
測定(ding)硬(ying)度的(de)(de)方法(fa)有壓入法(fa)、彈性回(hui)跳(tiao)法(fa)和(he)劃痕法(fa)等(deng)。依據試驗方法(fa)的(de)(de)不同,可用(yong)不同的(de)(de)量值(zhi)來表示硬(ying)度。目前,在生產中應用(yong)最廣泛的(de)(de)硬(ying)度是布氏(shi)硬(ying)度、洛氏(shi)硬(ying)度和(he)維(wei)氏(shi)硬(ying)度。
1. 布氏硬度(HBW)
布氏硬(ying)(ying)度的試(shi)驗原理(li)是將一(yi)定(ding)直徑的硬(ying)(ying)質(zhi)合金球(qiu)施(shi)加試(shi)驗力(li)壓入試(shi)樣(yang)表(biao)面,經規定(ding)保(bao)持(chi)時間(s)后(hou),卸除試(shi)驗力(li),測定(ding)試(shi)樣(yang)表(biao)面壓痕(hen)的直徑,即可求得布氏硬(ying)(ying)度值(HBW)。
布氏硬度(du)值的表(biao)示:布氏硬度(du)符號(hao)用HBW表(biao)示。符號(hao) HBW前面(mian)的數值為硬度(du)值,符號(hao)后面(mian)是按如下順序表(biao)示試驗條件的指標:
①. 硬質合(he)金(jin)球直(zhi)徑(mm);
②.試驗力(li)大小的數(shu)值[(k)N];
③. 與(yu)規定時間(jian)(jian)不同的試驗力保(bao)持時間(jian)(jian)(s)。
2. 洛(luo)氏硬度(HRA、HRB、HRC)
洛(luo)氏(shi)硬度試(shi)驗法是目前應(ying)用(yong)最廣泛(fan)的試(shi)驗方(fang)法之一。
洛(luo)氏硬(ying)度試(shi)驗時,其硬(ying)度值可從(cong)硬(ying)度計的指示器上直接讀(du)出,而(er)無需測量壓痕深(shen)度,硬(ying)度值只表(biao)示高低(di),所以(yi)沒有(you)單位。常用(yong)的洛(luo)氏硬(ying)度值為(wei)HRC、HRB。
測出硬度值(zhi)后,應標明(ming)硬度值(zhi)符(fu)號(hao)(hao)(用球(qiu)測量應表明(ming)壓頭代號(hao)(hao),鋼球(qiu)為S,硬質合金球(qiu)為W)。
例如,59HRC表(biao)示(shi)用C標(biao)尺測得洛氏硬(ying)度值(zhi)為59;60HRBW表(biao)示(shi)用硬(ying)質合金球壓頭在B標(biao)尺上測得的洛氏硬(ying)度值(zhi)為60。
洛(luo)氏硬(ying)度試驗法的優點是操(cao)作簡便、迅速,壓痕較小,故可在(zai)工件表(biao)面或(huo)較薄的金屬上進行(xing)試驗,并適(shi)于(yu)大(da)量生產中的成品檢(jian)查,適(shi)于(yu)各種軟硬(ying)材料。
洛氏硬度值的(de)試驗原理是將壓(ya)(ya)頭(金剛石圓錐、鋼球、或硬質(zhi)合金球)分兩步壓(ya)(ya)被測(ce)入表(biao)面(mian),經規定保持(chi)時間(jian),卸(xie)除(chu)測(ce)試力,測(ce)量被測(ce)金屬表(biao)面(mian)殘(can)留壓(ya)(ya)痕深度,并以此來計算試件硬度值,即

3. 維氏硬度(HV)
其(qi)試驗(yan)原(yuan)理是將頂部兩相(xiang)對(dui)面(mian)具有(you)規(gui)定角度的正(zheng)四(si)棱錐體金剛石壓(ya)(ya)頭,用(yong)試驗(yan)力壓(ya)(ya)入試樣表(biao)面(mian),保持規(gui)定時間后,卸除試驗(yan)力,并通(tong)過測量試樣表(biao)面(mian)壓(ya)(ya)痕對(dui)角線長度來確定試件硬度。所得硬度值用(yong)符號“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(ru),640HV30表示在試(shi)驗(yan)(yan)力294.2N下(xia)(xia)保持10~15s,測(ce)得(de)的(de)維(wei)氏硬度(du)值(zhi)為(wei)640(HV后面的(de)數值(zhi)為(wei)試(shi)驗(yan)(yan)力值(zhi),試(shi)驗(yan)(yan)力保持時間10~15s不標注);640HV30/20表示在試(shi)驗(yan)(yan)力為(wei)294.2N下(xia)(xia)保持20s,測(ce)得(de)的(de)維(wei)氏硬度(du)值(zhi)為(wei)640。
上面介(jie)紹了鋼(gang)的(de)力學性(xing)能(neng),在(zai)(zai)選用(yong)不銹鋼(gang)材料(liao)時是(shi)非(fei)常有用(yong)的(de),因(yin)為使用(yong)不銹鋼(gang)加工(gong)制作的(de)工(gong)件或設備(bei)在(zai)(zai)使用(yong)時是(shi)要(yao)承受一定(ding)載(zai)荷的(de),如不銹鋼(gang)容器(qi)就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)一定(ding)壓力下工(gong)作的(de)。

