硬(ying)度(du)是(shi)(shi)指(zhi)材(cai)料(liao)(liao)抵抗(kang)局部變形,即抵抗(kang)刻(ke)(ke)劃、壓入(ru)機械作用的(de)能力(li)。刻(ke)(ke)劃或(huo)壓入(ru)其(qi)表面的(de)能力(li)稱為(wei)硬(ying)度(du)。金屬的(de)耐(nai)磨性(xing)、強(qiang)度(du)等(deng)通常(chang)都和硬(ying)度(du)有關。它是(shi)(shi)材(cai)料(liao)(liao)的(de)彈性(xing)、強(qiang)度(du)、塑性(xing)、韌性(xing)等(deng)一系列不同力(li)學性(xing)能組成(cheng)的(de)綜合性(xing)能指(zhi)標(biao),是(shi)(shi)選擇材(cai)料(liao)(liao)的(de)重要依據。
測(ce)定硬(ying)度(du)的(de)方(fang)法(fa)(fa)有(you)壓(ya)入法(fa)(fa)、彈性回跳法(fa)(fa)和(he)劃痕法(fa)(fa)等。依據試驗方(fang)法(fa)(fa)的(de)不同,可用(yong)不同的(de)量(liang)值來表示硬(ying)度(du)。目前,在生產中應用(yong)最廣泛的(de)硬(ying)度(du)是布氏硬(ying)度(du)、洛氏硬(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)度(du)。
1. 布氏硬度(HBW)
布氏硬度的試(shi)驗原理是將一(yi)定直徑的硬質合金球施加試(shi)驗力(li)壓入試(shi)樣表面(mian),經規定保持時間(s)后,卸(xie)除試(shi)驗力(li),測定試(shi)樣表面(mian)壓痕(hen)的直徑,即(ji)可求(qiu)得布氏硬度值(HBW)。
布氏硬度(du)值的表示(shi):布氏硬度(du)符號(hao)用(yong)HBW表示(shi)。符號(hao) HBW前面的數值為硬度(du)值,符號(hao)后面是(shi)按如下順序(xu)表示(shi)試驗條件(jian)的指(zhi)標:
①. 硬質(zhi)合金球直徑(mm);
②.試(shi)驗(yan)力大小的數值[(k)N];
③. 與規定時間(jian)(jian)不同的試驗力保持時間(jian)(jian)(s)。
2. 洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)
洛氏硬度試驗法是(shi)目(mu)前應用(yong)最廣泛(fan)的試驗方(fang)法之一。
洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)試驗時,其硬(ying)(ying)(ying)度(du)值可從硬(ying)(ying)(ying)度(du)計(ji)的指示器(qi)上(shang)直(zhi)接讀出,而無需測量壓痕深度(du),硬(ying)(ying)(ying)度(du)值只(zhi)表示高低,所以沒有單位。常用的洛氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)值為(wei)HRC、HRB。
測(ce)出硬(ying)度值(zhi)后(hou),應(ying)標明硬(ying)度值(zhi)符(fu)號(hao)(用球(qiu)測(ce)量應(ying)表明壓頭(tou)代(dai)號(hao),鋼(gang)球(qiu)為(wei)S,硬(ying)質合金球(qiu)為(wei)W)。
例如,59HRC表示用(yong)C標(biao)尺(chi)(chi)測得洛氏硬度(du)值為(wei)59;60HRBW表示用(yong)硬質合金球壓(ya)頭在(zai)B標(biao)尺(chi)(chi)上測得的(de)洛氏硬度(du)值為(wei)60。
洛氏硬度試驗法的優點(dian)是操作(zuo)簡便、迅速,壓痕較(jiao)小,故(gu)可(ke)在(zai)工(gong)件表面或較(jiao)薄(bo)的金屬上進行試驗,并適于大量生產中的成品檢查,適于各種軟硬材料。
洛氏(shi)硬(ying)度值(zhi)的試驗原理是將壓(ya)頭(金剛石圓錐、鋼球(qiu)、或(huo)硬(ying)質(zhi)合金球(qiu))分兩步壓(ya)被(bei)(bei)測入表面,經規定保持時(shi)間,卸除(chu)測試力,測量被(bei)(bei)測金屬表面殘留壓(ya)痕深度,并以此來計算試件硬(ying)度值(zhi),即

3. 維氏(shi)硬度(HV)
其試(shi)驗(yan)(yan)原理是將頂部兩(liang)相對面(mian)具有規(gui)定角度(du)的正四棱錐體金剛石壓頭,用試(shi)驗(yan)(yan)力壓入試(shi)樣表(biao)面(mian),保持規(gui)定時間后,卸(xie)除試(shi)驗(yan)(yan)力,并通過測量試(shi)樣表(biao)面(mian)壓痕對角線長度(du)來(lai)確定試(shi)件硬(ying)度(du)。所得硬(ying)度(du)值用符號(hao)“HV”來(lai)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,640HV30表示(shi)在試(shi)驗力(li)294.2N下(xia)保持(chi)(chi)10~15s,測得(de)的(de)(de)維(wei)(wei)氏硬(ying)度(du)值為(wei)(wei)640(HV后面的(de)(de)數(shu)值為(wei)(wei)試(shi)驗力(li)值,試(shi)驗力(li)保持(chi)(chi)時間10~15s不(bu)標注);640HV30/20表示(shi)在試(shi)驗力(li)為(wei)(wei)294.2N下(xia)保持(chi)(chi)20s,測得(de)的(de)(de)維(wei)(wei)氏硬(ying)度(du)值為(wei)(wei)640。
上面介(jie)紹了鋼的力(li)學性能,在選用不銹(xiu)(xiu)鋼材料時是非常有(you)用的,因為使(shi)(shi)用不銹(xiu)(xiu)鋼加工制作的工件或(huo)設(she)備在使(shi)(shi)用時是要承受一(yi)定載荷的,如不銹(xiu)(xiu)鋼容器就是在一(yi)定壓力(li)下工作的。

