硬(ying)(ying)度(du)是(shi)(shi)指材(cai)料(liao)抵(di)抗局部變形,即抵(di)抗刻劃、壓入機械作用的(de)能(neng)力。刻劃或壓入其(qi)表面的(de)能(neng)力稱為(wei)硬(ying)(ying)度(du)。金屬的(de)耐磨(mo)性(xing)、強度(du)等通常都(dou)和硬(ying)(ying)度(du)有關。它是(shi)(shi)材(cai)料(liao)的(de)彈性(xing)、強度(du)、塑(su)性(xing)、韌性(xing)等一系列不同力學性(xing)能(neng)組成的(de)綜合(he)性(xing)能(neng)指標,是(shi)(shi)選擇材(cai)料(liao)的(de)重要依據。
測定硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)方法(fa)有壓入(ru)法(fa)、彈性回跳(tiao)法(fa)和(he)劃痕法(fa)等。依據試驗方法(fa)的(de)(de)不同(tong),可用不同(tong)的(de)(de)量值來表(biao)示(shi)硬(ying)(ying)度(du)。目(mu)前,在生產中應用最廣(guang)泛的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)是(shi)布氏硬(ying)(ying)度(du)、洛氏硬(ying)(ying)度(du)和(he)維氏硬(ying)(ying)度(du)。
1. 布氏硬度(HBW)
布氏(shi)硬度(du)的(de)試驗(yan)原理(li)是將一定(ding)直徑的(de)硬質合金球施加試驗(yan)力壓(ya)入試樣(yang)表面,經(jing)規定(ding)保(bao)持時間(s)后,卸除試驗(yan)力,測定(ding)試樣(yang)表面壓(ya)痕的(de)直徑,即(ji)可求(qiu)得(de)布氏(shi)硬度(du)值(HBW)。
布氏(shi)硬(ying)度值的(de)表示(shi):布氏(shi)硬(ying)度符(fu)號(hao)(hao)用HBW表示(shi)。符(fu)號(hao)(hao) HBW前面的(de)數(shu)值為硬(ying)度值,符(fu)號(hao)(hao)后面是按(an)如下順(shun)序表示(shi)試驗條件的(de)指標:
①. 硬質(zhi)合金(jin)球直(zhi)徑(mm);
②.試(shi)驗力大小(xiao)的數值[(k)N];
③. 與規定時(shi)(shi)間不同的試驗(yan)力保(bao)持時(shi)(shi)間(s)。
2. 洛(luo)氏(shi)硬(ying)度(HRA、HRB、HRC)
洛氏硬度(du)試驗法(fa)是(shi)目前應(ying)用最廣泛的試驗方法(fa)之(zhi)一。
洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)試(shi)驗時,其硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)可從硬(ying)(ying)度(du)計的指示器上直接讀出(chu),而無需測量壓痕深度(du),硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)只表示高(gao)低(di),所以沒有(you)單位。常(chang)用的洛(luo)氏(shi)硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)為HRC、HRB。
測出硬度(du)值(zhi)(zhi)后,應標明(ming)硬度(du)值(zhi)(zhi)符號(用球測量應表明(ming)壓(ya)頭代號,鋼球為S,硬質合金球為W)。
例如(ru),59HRC表示用(yong)C標尺(chi)測(ce)得(de)洛氏(shi)硬(ying)度值為(wei)59;60HRBW表示用(yong)硬(ying)質合金(jin)球壓頭在B標尺(chi)上(shang)測(ce)得(de)的洛氏(shi)硬(ying)度值為(wei)60。
洛氏(shi)硬度試(shi)驗(yan)法(fa)的優點是操作簡便、迅速(su),壓痕較小,故可在工件表(biao)面(mian)或較薄的金(jin)屬上進行試(shi)驗(yan),并適于大量(liang)生產中的成品檢(jian)查,適于各種軟硬材料。
洛氏硬(ying)度(du)(du)值的試驗原理是將壓頭(金剛石圓(yuan)錐(zhui)、鋼球、或(huo)硬(ying)質(zhi)合金球)分兩步壓被測入表(biao)面,經規定保持時(shi)間,卸除測試力,測量被測金屬(shu)表(biao)面殘留壓痕深度(du)(du),并以此來計算(suan)試件(jian)硬(ying)度(du)(du)值,即(ji)

3. 維氏硬(ying)度(HV)
其試(shi)驗(yan)(yan)原(yuan)理是將頂部兩相對面具有規定角度的正(zheng)四棱錐體金剛石壓(ya)頭,用(yong)試(shi)驗(yan)(yan)力(li)壓(ya)入試(shi)樣表(biao)面,保持規定時(shi)間后,卸除試(shi)驗(yan)(yan)力(li),并通過測量(liang)試(shi)樣表(biao)面壓(ya)痕對角線長度來確(que)定試(shi)件硬(ying)度。所(suo)得硬(ying)度值用(yong)符(fu)號“HV”來表(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。
例如,640HV30表示在試(shi)驗力(li)(li)294.2N下保持(chi)10~15s,測得的維(wei)(wei)氏(shi)硬度值為(wei)(wei)640(HV后面的數(shu)值為(wei)(wei)試(shi)驗力(li)(li)值,試(shi)驗力(li)(li)保持(chi)時(shi)間10~15s不標注);640HV30/20表示在試(shi)驗力(li)(li)為(wei)(wei)294.2N下保持(chi)20s,測得的維(wei)(wei)氏(shi)硬度值為(wei)(wei)640。
上面介紹了鋼(gang)的力(li)學(xue)性能(neng),在選用不銹鋼(gang)材料(liao)時(shi)是非常有用的,因為(wei)使(shi)用不銹鋼(gang)加工制作的工件或(huo)設備在使(shi)用時(shi)是要承(cheng)受一(yi)定(ding)載荷(he)的,如不銹鋼(gang)容器就是在一(yi)定(ding)壓力(li)下工作的。

