硬度是指材料(liao)(liao)抵抗局部(bu)變(bian)形(xing),即抵抗刻劃(hua)、壓(ya)入機械作用的(de)能力(li)。刻劃(hua)或(huo)壓(ya)入其(qi)表面的(de)能力(li)稱為硬度。金屬(shu)的(de)耐磨性(xing)、強(qiang)度等(deng)通常都和硬度有關。它是材料(liao)(liao)的(de)彈性(xing)、強(qiang)度、塑(su)性(xing)、韌性(xing)等(deng)一系列(lie)不同力(li)學性(xing)能組成的(de)綜合(he)性(xing)能指標,是選擇材料(liao)(liao)的(de)重要依據。


 測(ce)定硬(ying)度(du)的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)壓入法(fa)(fa)(fa)(fa)、彈(dan)性回跳法(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)(he)劃痕法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng)。依(yi)據試(shi)驗方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)不(bu)同(tong),可用不(bu)同(tong)的(de)量值(zhi)來(lai)表示硬(ying)度(du)。目(mu)前,在生(sheng)產中應(ying)用最廣泛的(de)硬(ying)度(du)是布氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)、洛氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)和(he)(he)維氏(shi)(shi)硬(ying)度(du)。



1. 布氏硬度(HBW)


  布(bu)氏硬度的試驗原理是將一定(ding)(ding)直(zhi)徑的硬質合(he)金球施加試驗力壓(ya)入試樣表面,經規定(ding)(ding)保持(chi)時間(jian)(s)后,卸除試驗力,測定(ding)(ding)試樣表面壓(ya)痕的直(zhi)徑,即可求得(de)布(bu)氏硬度值(HBW)。


  布氏硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)的(de)(de)表示:布氏硬(ying)度(du)符號用HBW表示。符號 HBW前面的(de)(de)數值(zhi)(zhi)為硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi),符號后面是按如下順序表示試驗條件的(de)(de)指標:


   ①. 硬質合金球直徑(mm);


   ②.試驗力大小的(de)數(shu)值(zhi)[(k)N];


   ③. 與規定時(shi)間不(bu)同的(de)試驗力保持時(shi)間(s)。



 2. 洛氏(shi)硬度(du)(HRA、HRB、HRC)


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


  洛(luo)氏硬度(du)(du)試驗時,其硬度(du)(du)值(zhi)可從硬度(du)(du)計(ji)的(de)指示(shi)器上直(zhi)接讀出(chu),而無需測量壓痕深度(du)(du),硬度(du)(du)值(zhi)只(zhi)表示(shi)高低(di),所以(yi)沒有單位。常用的(de)洛(luo)氏硬度(du)(du)值(zhi)為HRC、HRB。


  測出硬(ying)(ying)(ying)度值后,應標明硬(ying)(ying)(ying)度值符號(用球(qiu)測量應表明壓頭代號,鋼(gang)球(qiu)為S,硬(ying)(ying)(ying)質合金球(qiu)為W)。


  例(li)如,59HRC表(biao)示(shi)用C標(biao)尺(chi)測得(de)洛氏(shi)硬度(du)值為(wei)59;60HRBW表(biao)示(shi)用硬質合金球壓頭在B標(biao)尺(chi)上(shang)測得(de)的洛氏(shi)硬度(du)值為(wei)60。


  洛氏硬(ying)度試驗(yan)法的(de)(de)優點(dian)是操(cao)作簡便、迅速(su),壓痕較(jiao)小(xiao),故可在工件表面(mian)或較(jiao)薄的(de)(de)金屬上進行(xing)試驗(yan),并(bing)適于(yu)大量生產(chan)中的(de)(de)成品檢(jian)查,適于(yu)各種軟(ruan)硬(ying)材料。


  洛氏硬度值的試驗原理是將壓頭(金(jin)剛(gang)石圓錐、鋼球、或硬質合金(jin)球)分(fen)兩步壓被測(ce)入表(biao)面,經規(gui)定(ding)保持時間,卸除測(ce)試力,測(ce)量被測(ce)金(jin)屬表(biao)面殘(can)留壓痕(hen)深度,并以此來計算試件硬度值,即


式 11.jpg



3. 維氏硬度(du)(HV)


  其(qi)試(shi)(shi)驗原理(li)是(shi)將(jiang)頂部兩相對(dui)面(mian)(mian)具有規(gui)定(ding)(ding)角度(du)的正(zheng)四棱錐體金剛(gang)石壓(ya)頭,用(yong)試(shi)(shi)驗力壓(ya)入試(shi)(shi)樣表面(mian)(mian),保持規(gui)定(ding)(ding)時間后,卸除試(shi)(shi)驗力,并(bing)通過測量(liang)試(shi)(shi)樣表面(mian)(mian)壓(ya)痕對(dui)角線長度(du)來確定(ding)(ding)試(shi)(shi)件硬度(du)。所得硬度(du)值用(yong)符號(hao)“HV”來表示(shi)。


  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(shi)在試(shi)驗(yan)力294.2N下保持10~15s,測(ce)得(de)(de)的(de)(de)維氏硬(ying)度(du)值為640(HV后面的(de)(de)數值為試(shi)驗(yan)力值,試(shi)驗(yan)力保持時間(jian)10~15s不(bu)標注(zhu));640HV30/20表示(shi)在試(shi)驗(yan)力為294.2N下保持20s,測(ce)得(de)(de)的(de)(de)維氏硬(ying)度(du)值為640。


  上(shang)面(mian)介紹了鋼(gang)的力學性能,在選(xuan)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料時是非常有用(yong)(yong)的,因為(wei)使用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang)加工(gong)制(zhi)作(zuo)的工(gong)件或(huo)設(she)備(bei)在使用(yong)(yong)時是要承受一定(ding)載荷的,如不銹(xiu)鋼(gang)容器就(jiu)是在一定(ding)壓力下工(gong)作(zuo)的。