硬度(du)(du)是指材料(liao)抵抗(kang)局(ju)部(bu)變形,即抵抗(kang)刻劃、壓(ya)入(ru)機械作用的(de)能力(li)。刻劃或壓(ya)入(ru)其表面的(de)能力(li)稱為硬度(du)(du)。金屬的(de)耐磨性、強度(du)(du)等(deng)通常(chang)都和硬度(du)(du)有關。它是材料(liao)的(de)彈(dan)性、強度(du)(du)、塑性、韌性等(deng)一(yi)系列不同力(li)學性能組成的(de)綜合(he)性能指標,是選擇(ze)材料(liao)的(de)重(zhong)要依據。
測定硬(ying)(ying)(ying)度(du)的(de)(de)(de)方法(fa)有壓入(ru)法(fa)、彈性(xing)回跳法(fa)和(he)劃痕法(fa)等。依據試驗方法(fa)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong),可用(yong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)量值來(lai)表示硬(ying)(ying)(ying)度(du)。目前(qian),在(zai)生產中應用(yong)最廣泛的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)是布氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)、洛氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)(ying)(ying)度(du)。
1. 布氏(shi)硬度(HBW)
布氏硬(ying)(ying)度的(de)試(shi)驗原理是將(jiang)一定直(zhi)徑(jing)的(de)硬(ying)(ying)質(zhi)合金(jin)球施(shi)加試(shi)驗力(li)壓入試(shi)樣表面,經規定保持時間(s)后,卸除(chu)試(shi)驗力(li),測定試(shi)樣表面壓痕的(de)直(zhi)徑(jing),即可(ke)求得布氏硬(ying)(ying)度值(HBW)。
布氏硬(ying)(ying)度值(zhi)的(de)(de)表示:布氏硬(ying)(ying)度符號(hao)(hao)用HBW表示。符號(hao)(hao) HBW前面(mian)的(de)(de)數(shu)值(zhi)為(wei)硬(ying)(ying)度值(zhi),符號(hao)(hao)后面(mian)是按如下順序表示試驗條(tiao)件的(de)(de)指標:
①. 硬質合(he)金球直徑(mm);
②.試驗力大小的(de)數值[(k)N];
③. 與(yu)規定時間(jian)不(bu)同(tong)的(de)試驗力保持時間(jian)(s)。
2. 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)
洛氏(shi)硬度試驗(yan)法是目前應用最廣(guang)泛的試驗(yan)方法之一(yi)。
洛氏硬(ying)度試驗(yan)時(shi),其(qi)硬(ying)度值(zhi)(zhi)可從硬(ying)度計的指示器上直接讀出,而無需(xu)測(ce)量壓(ya)痕深度,硬(ying)度值(zhi)(zhi)只表示高低,所以沒有單(dan)位(wei)。常用(yong)的洛氏硬(ying)度值(zhi)(zhi)為HRC、HRB。
測(ce)(ce)出(chu)硬(ying)度值后,應標明硬(ying)度值符號(用球(qiu)測(ce)(ce)量應表明壓(ya)頭代號,鋼球(qiu)為S,硬(ying)質合(he)金球(qiu)為W)。
例(li)如,59HRC表示用C標尺(chi)測得(de)洛氏(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)為59;60HRBW表示用硬(ying)質(zhi)合金球壓頭在B標尺(chi)上測得(de)的(de)洛氏(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)為60。
洛氏(shi)硬(ying)度(du)試(shi)驗法的優(you)點是操作簡便、迅速(su),壓(ya)痕較小,故可在(zai)工件表面或(huo)較薄的金屬上進行試(shi)驗,并(bing)適(shi)于大量生產中的成品(pin)檢查(cha),適(shi)于各種軟硬(ying)材料。
洛氏硬(ying)(ying)度值的試驗原理是將壓(ya)頭(金剛石(shi)圓(yuan)錐、鋼球、或硬(ying)(ying)質(zhi)合(he)金球)分(fen)兩步壓(ya)被測入表面(mian),經(jing)規定(ding)保持(chi)時間,卸除測試力,測量被測金屬表面(mian)殘留(liu)壓(ya)痕深度,并(bing)以此來計算(suan)試件硬(ying)(ying)度值,即(ji)
3. 維氏硬度(du)(HV)
其試(shi)驗原理是將頂部兩相對(dui)面具(ju)有(you)規(gui)定(ding)角度的(de)正四棱錐體金剛石壓(ya)頭(tou),用(yong)(yong)試(shi)驗力壓(ya)入試(shi)樣表面,保持規(gui)定(ding)時間后,卸除試(shi)驗力,并(bing)通過測(ce)量(liang)試(shi)樣表面壓(ya)痕對(dui)角線(xian)長度來確定(ding)試(shi)件硬度。所得硬度值用(yong)(yong)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(li)如,640HV30表示在試驗力(li)294.2N下保(bao)持(chi)10~15s,測得的維氏(shi)硬(ying)度值為640(HV后面的數值為試驗力(li)值,試驗力(li)保(bao)持(chi)時間(jian)10~15s不標注);640HV30/20表示在試驗力(li)為294.2N下保(bao)持(chi)20s,測得的維氏(shi)硬(ying)度值為640。
上面介紹了鋼(gang)的(de)(de)力學(xue)性能,在選用不銹鋼(gang)材(cai)料時是(shi)非常有用的(de)(de),因為(wei)使用不銹鋼(gang)加工制作的(de)(de)工件或設備在使用時是(shi)要承受一(yi)定載荷的(de)(de),如不銹鋼(gang)容器(qi)就是(shi)在一(yi)定壓力下工作的(de)(de)。