硬(ying)度是(shi)指材(cai)料抵抗局部變形,即抵抗刻(ke)劃、壓入機械(xie)作用的(de)能(neng)力。刻(ke)劃或壓入其表面的(de)能(neng)力稱(cheng)為硬(ying)度。金屬的(de)耐(nai)磨性(xing)(xing)、強(qiang)度等(deng)通常都和硬(ying)度有關。它是(shi)材(cai)料的(de)彈性(xing)(xing)、強(qiang)度、塑性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)等(deng)一系列不同力學性(xing)(xing)能(neng)組成的(de)綜合性(xing)(xing)能(neng)指標,是(shi)選擇材(cai)料的(de)重要依據(ju)。
測定硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)方法(fa)有壓入法(fa)、彈性回跳法(fa)和劃痕(hen)法(fa)等。依據試驗方法(fa)的(de)不(bu)同,可用(yong)不(bu)同的(de)量值來表示(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)。目前,在生(sheng)產中應用(yong)最廣泛的(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)是布(bu)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)、洛氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)和維氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)。
1. 布氏(shi)硬度(HBW)
布(bu)氏硬度的試(shi)(shi)驗(yan)原理是將(jiang)一定(ding)直徑的硬質合(he)金球施加(jia)試(shi)(shi)驗(yan)力(li)壓(ya)入試(shi)(shi)樣表面(mian),經規定(ding)保(bao)持時間(s)后,卸除試(shi)(shi)驗(yan)力(li),測定(ding)試(shi)(shi)樣表面(mian)壓(ya)痕的直徑,即可求(qiu)得布(bu)氏硬度值(HBW)。
布氏硬(ying)度值的(de)表示(shi)(shi):布氏硬(ying)度符號(hao)用(yong)HBW表示(shi)(shi)。符號(hao) HBW前面的(de)數值為(wei)硬(ying)度值,符號(hao)后(hou)面是按如下(xia)順(shun)序表示(shi)(shi)試驗條件的(de)指標(biao):
①. 硬質合金(jin)球(qiu)直徑(mm);
②.試(shi)驗力大小的數值[(k)N];
③. 與規定時(shi)間(jian)不同的試驗力保持時(shi)間(jian)(s)。
2. 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)
洛氏硬度(du)試(shi)驗(yan)法是目前應用最廣泛的試(shi)驗(yan)方法之一。
洛(luo)氏硬(ying)度試驗時,其硬(ying)度值可從硬(ying)度計的指示器上直接讀出,而無(wu)需(xu)測量壓痕深(shen)度,硬(ying)度值只(zhi)表(biao)示高低(di),所以沒(mei)有(you)單位。常用的洛(luo)氏硬(ying)度值為HRC、HRB。
測出硬(ying)(ying)度值(zhi)后,應標(biao)明(ming)硬(ying)(ying)度值(zhi)符號(用球測量應表(biao)明(ming)壓頭代號,鋼球為S,硬(ying)(ying)質合金球為W)。
例如,59HRC表(biao)(biao)示(shi)用C標尺測(ce)得洛(luo)氏硬(ying)度值為(wei)59;60HRBW表(biao)(biao)示(shi)用硬(ying)質合金球壓頭在B標尺上測(ce)得的洛(luo)氏硬(ying)度值為(wei)60。
洛氏硬度(du)試驗(yan)法的優點是操作簡便、迅速,壓(ya)痕較小,故(gu)可在工件表(biao)面(mian)或較薄(bo)的金屬(shu)上進行試驗(yan),并適于大量生產中的成(cheng)品檢查,適于各種軟硬材(cai)料。
洛氏硬(ying)(ying)度值的試(shi)驗原理是將壓頭(金剛石(shi)圓錐、鋼(gang)球、或硬(ying)(ying)質合金球)分兩步壓被(bei)測入(ru)表面,經規定保持時間,卸(xie)除測試(shi)力,測量(liang)被(bei)測金屬(shu)表面殘留壓痕深度,并以此來計算試(shi)件硬(ying)(ying)度值,即

3. 維氏(shi)硬度(du)(HV)
其試(shi)(shi)(shi)(shi)驗原理是將(jiang)頂部兩相對面(mian)具有規定(ding)(ding)角度(du)的正四棱錐體金剛石壓(ya)(ya)頭(tou),用試(shi)(shi)(shi)(shi)驗力壓(ya)(ya)入試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)表面(mian),保持規定(ding)(ding)時間后,卸除(chu)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗力,并通過測量試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)表面(mian)壓(ya)(ya)痕對角線長度(du)來(lai)確定(ding)(ding)試(shi)(shi)(shi)(shi)件硬(ying)度(du)。所得(de)硬(ying)度(du)值(zhi)用符(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(biao)示在試驗力(li)(li)294.2N下(xia)保(bao)(bao)持(chi)10~15s,測得(de)的維(wei)氏硬度值為(wei)640(HV后面的數值為(wei)試驗力(li)(li)值,試驗力(li)(li)保(bao)(bao)持(chi)時間10~15s不標(biao)注);640HV30/20表(biao)示在試驗力(li)(li)為(wei)294.2N下(xia)保(bao)(bao)持(chi)20s,測得(de)的維(wei)氏硬度值為(wei)640。
上面介紹了(le)鋼的力學性能,在(zai)選(xuan)用(yong)不銹(xiu)鋼材料時是(shi)非常有(you)用(yong)的,因為使用(yong)不銹(xiu)鋼加工(gong)(gong)制作(zuo)的工(gong)(gong)件或設備在(zai)使用(yong)時是(shi)要承受一定載荷(he)的,如不銹(xiu)鋼容器就是(shi)在(zai)一定壓力下工(gong)(gong)作(zuo)的。

