硬(ying)度(du)(du)是(shi)(shi)指材(cai)料抵抗局(ju)部變形,即抵抗刻劃(hua)、壓入機械(xie)作用的(de)(de)能(neng)力。刻劃(hua)或壓入其表面的(de)(de)能(neng)力稱為硬(ying)度(du)(du)。金屬的(de)(de)耐磨(mo)性、強(qiang)(qiang)度(du)(du)等通常都和硬(ying)度(du)(du)有關。它(ta)是(shi)(shi)材(cai)料的(de)(de)彈性、強(qiang)(qiang)度(du)(du)、塑(su)性、韌性等一系列(lie)不同力學性能(neng)組成的(de)(de)綜合(he)性能(neng)指標,是(shi)(shi)選擇材(cai)料的(de)(de)重要(yao)依(yi)據。


 測定硬度(du)(du)的方法(fa)有(you)壓入法(fa)、彈性回跳(tiao)法(fa)和劃痕(hen)法(fa)等。依據試驗(yan)方法(fa)的不同,可用不同的量值來表示硬度(du)(du)。目前(qian),在(zai)生產中應用最廣泛的硬度(du)(du)是布氏(shi)硬度(du)(du)、洛氏(shi)硬度(du)(du)和維氏(shi)硬度(du)(du)。



1. 布氏(shi)硬(ying)度(HBW)


  布氏硬度(du)(du)的試(shi)驗(yan)原理是(shi)將(jiang)一定(ding)直徑(jing)的硬質合金球(qiu)施加(jia)試(shi)驗(yan)力壓入試(shi)樣表(biao)面(mian),經規(gui)定(ding)保(bao)持時間(jian)(s)后,卸除試(shi)驗(yan)力,測定(ding)試(shi)樣表(biao)面(mian)壓痕的直徑(jing),即可求得布氏硬度(du)(du)值(HBW)。


  布(bu)氏硬(ying)度(du)值的表示(shi):布(bu)氏硬(ying)度(du)符(fu)號用HBW表示(shi)。符(fu)號 HBW前面的數值為(wei)硬(ying)度(du)值,符(fu)號后(hou)面是按如下順序表示(shi)試驗條件的指標(biao):


   ①. 硬質合金球直徑(mm);


   ②.試驗力大小的數值[(k)N];


   ③. 與規定時間不同的試驗力保(bao)持時間(s)。



 2. 洛(luo)氏硬度(HRA、HRB、HRC)


  洛氏硬(ying)度試驗法(fa)是(shi)目前(qian)應用最廣泛的試驗方法(fa)之(zhi)一。


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


  測出(chu)硬度值(zhi)后,應標明硬度值(zhi)符(fu)號(用球測量應表明壓頭代號,鋼球為S,硬質合金球為W)。


  例如,59HRC表(biao)示(shi)用C標(biao)尺測(ce)得洛氏硬度值為59;60HRBW表(biao)示(shi)用硬質合金球壓頭在B標(biao)尺上測(ce)得的洛氏硬度值為60。


  洛(luo)氏硬度試(shi)驗法(fa)的優點是操作簡便(bian)、迅速,壓痕較小,故可(ke)在工件(jian)表面或較薄(bo)的金屬上進行(xing)試(shi)驗,并適于(yu)(yu)大量(liang)生產中(zhong)的成品(pin)檢查(cha),適于(yu)(yu)各種軟硬材料。


  洛氏硬(ying)度值的試(shi)驗(yan)原理是將壓(ya)頭(金剛石(shi)圓錐(zhui)、鋼(gang)球(qiu)、或硬(ying)質合金球(qiu))分兩步壓(ya)被測(ce)入表面(mian),經規(gui)定保(bao)持時間(jian),卸除測(ce)試(shi)力,測(ce)量被測(ce)金屬表面(mian)殘留壓(ya)痕深度,并以此來計算(suan)試(shi)件(jian)硬(ying)度值,即


式 11.jpg



3. 維氏(shi)硬(ying)度(HV)


  其試(shi)驗(yan)原理是(shi)將(jiang)頂部兩相對面(mian)具有規定角度的(de)正四棱錐體金剛石壓頭,用試(shi)驗(yan)力壓入(ru)試(shi)樣(yang)表面(mian),保持規定時間后,卸除試(shi)驗(yan)力,并通過測量(liang)試(shi)樣(yang)表面(mian)壓痕對角線長度來確(que)定試(shi)件硬度。所得(de)硬度值用符號“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(zai)試(shi)驗力(li)294.2N下保(bao)(bao)持(chi)10~15s,測(ce)得的(de)維氏硬度值(zhi)為640(HV后(hou)面的(de)數(shu)值(zhi)為試(shi)驗力(li)值(zhi),試(shi)驗力(li)保(bao)(bao)持(chi)時間10~15s不標注);640HV30/20表示在(zai)試(shi)驗力(li)為294.2N下保(bao)(bao)持(chi)20s,測(ce)得的(de)維氏硬度值(zhi)為640。


  上面介紹了鋼的(de)(de)力(li)學性能(neng),在(zai)選用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼材料(liao)時是(shi)非(fei)常有用的(de)(de),因為使用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼加工(gong)制(zhi)作的(de)(de)工(gong)件或(huo)設(she)備在(zai)使用時是(shi)要承受一(yi)定(ding)載(zai)荷(he)的(de)(de),如不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼容(rong)器就(jiu)是(shi)在(zai)一(yi)定(ding)壓力(li)下工(gong)作的(de)(de)。