硬(ying)(ying)度是指材(cai)料(liao)(liao)抵抗(kang)局部(bu)變形,即抵抗(kang)刻劃(hua)、壓入機械作用的(de)能(neng)力(li)。刻劃(hua)或(huo)壓入其表面的(de)能(neng)力(li)稱(cheng)為硬(ying)(ying)度。金(jin)屬的(de)耐磨性(xing)(xing)(xing)、強(qiang)度等(deng)通常(chang)都(dou)和硬(ying)(ying)度有關。它(ta)是材(cai)料(liao)(liao)的(de)彈性(xing)(xing)(xing)、強(qiang)度、塑性(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)等(deng)一系列(lie)不同(tong)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)組(zu)成的(de)綜合性(xing)(xing)(xing)能(neng)指標,是選擇材(cai)料(liao)(liao)的(de)重要依據。


 測定硬(ying)(ying)(ying)(ying)度的方法(fa)有壓入法(fa)、彈性回跳法(fa)和劃痕法(fa)等。依據試驗方法(fa)的不同(tong),可用不同(tong)的量值(zhi)來表(biao)示(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度。目前,在生產(chan)中應用最(zui)廣泛的硬(ying)(ying)(ying)(ying)度是(shi)布氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度、洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度和維(wei)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)(ying)度。



1. 布氏硬度(HBW)


  布氏硬度的試(shi)驗(yan)原(yuan)理是將一定直徑的硬質合金球施(shi)加試(shi)驗(yan)力壓入(ru)試(shi)樣(yang)表(biao)面,經規(gui)定保持時間(s)后(hou),卸除試(shi)驗(yan)力,測定試(shi)樣(yang)表(biao)面壓痕的直徑,即可(ke)求得布氏硬度值(HBW)。


  布(bu)氏硬度(du)值(zhi)(zhi)的(de)(de)表(biao)示:布(bu)氏硬度(du)符(fu)號用HBW表(biao)示。符(fu)號 HBW前面(mian)的(de)(de)數值(zhi)(zhi)為(wei)硬度(du)值(zhi)(zhi),符(fu)號后面(mian)是按(an)如下(xia)順(shun)序表(biao)示試驗條件的(de)(de)指(zhi)標(biao):


   ①. 硬質(zhi)合(he)金球直徑(jing)(mm);


   ②.試(shi)驗力大(da)小的數值(zhi)[(k)N];


   ③. 與規定時間(jian)不同(tong)的試驗力(li)保持(chi)時間(jian)(s)。



 2. 洛(luo)氏(shi)硬度(HRA、HRB、HRC)


  洛氏(shi)硬度試(shi)驗法是(shi)目前應(ying)用(yong)最廣泛(fan)的試(shi)驗方法之一。


  洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)試驗時,其硬(ying)度(du)(du)值(zhi)可從硬(ying)度(du)(du)計(ji)的指示器上直接讀出,而無(wu)需測(ce)量壓痕深度(du)(du),硬(ying)度(du)(du)值(zhi)只表示高低,所以(yi)沒有單位(wei)。常用的洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)值(zhi)為HRC、HRB。


  測(ce)出硬度值后,應(ying)標明硬度值符號(hao)(用球(qiu)(qiu)測(ce)量應(ying)表明壓頭代號(hao),鋼球(qiu)(qiu)為S,硬質合金球(qiu)(qiu)為W)。


  例(li)如(ru),59HRC表(biao)示用C標尺(chi)測得(de)洛氏硬度值(zhi)(zhi)為59;60HRBW表(biao)示用硬質合金球壓頭在B標尺(chi)上測得(de)的洛氏硬度值(zhi)(zhi)為60。


  洛氏(shi)硬度(du)試驗(yan)法的優點(dian)是操(cao)作簡便、迅速,壓(ya)痕較(jiao)小,故可在工件(jian)表(biao)面(mian)或較(jiao)薄的金屬上進行(xing)試驗(yan),并適(shi)于(yu)大量生產中的成品檢查,適(shi)于(yu)各種軟硬材料(liao)。


  洛(luo)氏硬度(du)值(zhi)的(de)試(shi)驗原(yuan)理(li)是將(jiang)壓(ya)頭(金剛石圓錐(zhui)、鋼(gang)球、或硬質(zhi)合(he)金球)分兩步壓(ya)被(bei)測(ce)入表面,經規(gui)定保持時(shi)間,卸(xie)除測(ce)試(shi)力,測(ce)量被(bei)測(ce)金屬表面殘留壓(ya)痕深度(du),并(bing)以此來(lai)計(ji)算試(shi)件硬度(du)值(zhi),即


式 11.jpg



3. 維氏硬度(HV)


  其試(shi)驗(yan)原理是將頂部(bu)兩相對(dui)面(mian)具有(you)規定(ding)角度(du)(du)(du)的(de)正四棱錐體金(jin)剛石壓(ya)頭,用(yong)試(shi)驗(yan)力(li)壓(ya)入試(shi)樣(yang)表面(mian),保持規定(ding)時間后,卸除(chu)試(shi)驗(yan)力(li),并通過(guo)測量試(shi)樣(yang)表面(mian)壓(ya)痕對(dui)角線長(chang)度(du)(du)(du)來(lai)確定(ding)試(shi)件硬度(du)(du)(du)。所得硬度(du)(du)(du)值用(yong)符(fu)號“HV”來(lai)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表示在試驗力(li)294.2N下保持(chi)10~15s,測得的(de)(de)維氏硬度值為640(HV后面的(de)(de)數值為試驗力(li)值,試驗力(li)保持(chi)時間10~15s不(bu)標注);640HV30/20表示在試驗力(li)為294.2N下保持(chi)20s,測得的(de)(de)維氏硬度值為640。


  上面介紹了鋼(gang)的力(li)學性(xing)能,在選用不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)材料時(shi)(shi)是非常有(you)用的,因(yin)為使用不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)加工制作的工件或(huo)設(she)備在使用時(shi)(shi)是要(yao)承受一定載荷的,如不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)容器就是在一定壓(ya)力(li)下工作的。