硬(ying)度(du)(du)是指材料抵抗局部變形,即抵抗刻(ke)劃、壓入機械作用的(de)(de)能力。刻(ke)劃或壓入其表面的(de)(de)能力稱(cheng)為硬(ying)度(du)(du)。金(jin)屬的(de)(de)耐(nai)磨性、強(qiang)度(du)(du)等通常都和(he)硬(ying)度(du)(du)有關。它是材料的(de)(de)彈性、強(qiang)度(du)(du)、塑(su)性、韌性等一系列不同(tong)力學性能組(zu)成的(de)(de)綜合(he)性能指標,是選擇材料的(de)(de)重(zhong)要依據。
測定硬(ying)度(du)(du)的(de)方法有壓入法、彈性回跳法和劃痕法等。依據試驗方法的(de)不(bu)同,可(ke)用不(bu)同的(de)量值來表(biao)示硬(ying)度(du)(du)。目前(qian),在生產中(zhong)應用最廣(guang)泛的(de)硬(ying)度(du)(du)是布氏硬(ying)度(du)(du)、洛(luo)氏硬(ying)度(du)(du)和維氏硬(ying)度(du)(du)。
1. 布氏硬度(HBW)
布氏硬(ying)(ying)度(du)的(de)(de)試驗(yan)原理是將(jiang)一定直徑的(de)(de)硬(ying)(ying)質合金球(qiu)施加(jia)試驗(yan)力壓入試樣表面,經規定保持(chi)時(shi)間(s)后,卸除試驗(yan)力,測定試樣表面壓痕(hen)的(de)(de)直徑,即可求得布氏硬(ying)(ying)度(du)值(zhi)(HBW)。
布氏硬度值的表(biao)示:布氏硬度符(fu)號(hao)用HBW表(biao)示。符(fu)號(hao) HBW前面(mian)的數(shu)值為(wei)硬度值,符(fu)號(hao)后面(mian)是按如下順序表(biao)示試驗條(tiao)件的指標:
①. 硬質合金球直(zhi)徑(mm);
②.試驗力大小的數值[(k)N];
③. 與規(gui)定時間不(bu)同的試驗力保持時間(s)。
2. 洛氏(shi)硬度(HRA、HRB、HRC)
洛氏硬度(du)試(shi)(shi)驗法(fa)是(shi)目前應用最廣泛的(de)試(shi)(shi)驗方法(fa)之一(yi)。
洛氏硬(ying)度試驗時(shi),其(qi)硬(ying)度值(zhi)(zhi)可(ke)從(cong)硬(ying)度計(ji)的(de)指示器(qi)上直接讀出,而無(wu)需測量壓痕深度,硬(ying)度值(zhi)(zhi)只表(biao)示高低,所以沒有(you)單位。常用(yong)的(de)洛氏硬(ying)度值(zhi)(zhi)為(wei)HRC、HRB。
測出硬度值后,應標明硬度值符號(hao)(用(yong)球測量(liang)應表明壓頭代號(hao),鋼球為S,硬質合(he)金球為W)。
例(li)如,59HRC表示(shi)用(yong)C標(biao)尺測(ce)得洛氏(shi)硬(ying)(ying)度值(zhi)為59;60HRBW表示(shi)用(yong)硬(ying)(ying)質合金球(qiu)壓頭在B標(biao)尺上測(ce)得的洛氏(shi)硬(ying)(ying)度值(zhi)為60。
洛氏硬度試(shi)驗(yan)法的(de)優(you)點是(shi)操(cao)作簡(jian)便、迅(xun)速(su),壓痕較小,故可在(zai)工件表面或較薄的(de)金(jin)屬(shu)上進行(xing)試(shi)驗(yan),并(bing)適于大量生產中的(de)成品檢查,適于各(ge)種軟硬材料(liao)。
洛氏硬度(du)值的試(shi)(shi)(shi)驗(yan)原理是(shi)將壓(ya)頭(金(jin)剛石(shi)圓錐、鋼(gang)球、或(huo)硬質合金(jin)球)分兩(liang)步(bu)壓(ya)被測入表面(mian),經規定保持時間,卸除測試(shi)(shi)(shi)力,測量被測金(jin)屬表面(mian)殘留壓(ya)痕深度(du),并(bing)以(yi)此(ci)來計算試(shi)(shi)(shi)件硬度(du)值,即(ji)
3. 維氏硬度(HV)
其試(shi)驗原理是將頂部(bu)兩相對(dui)面具(ju)有規定角度(du)(du)的(de)正四棱錐體金剛石壓(ya)頭(tou),用試(shi)驗力壓(ya)入試(shi)樣(yang)表(biao)面,保持(chi)規定時間后(hou),卸除試(shi)驗力,并通過(guo)測(ce)量試(shi)樣(yang)表(biao)面壓(ya)痕對(dui)角線(xian)長度(du)(du)來確定試(shi)件硬度(du)(du)。所(suo)得(de)硬度(du)(du)值用符號(hao)“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(li)如(ru),640HV30表示在(zai)試(shi)驗(yan)力(li)294.2N下保持(chi)10~15s,測得的(de)維(wei)氏(shi)硬度(du)值(zhi)為(wei)640(HV后面(mian)的(de)數值(zhi)為(wei)試(shi)驗(yan)力(li)值(zhi),試(shi)驗(yan)力(li)保持(chi)時間10~15s不(bu)標注(zhu));640HV30/20表示在(zai)試(shi)驗(yan)力(li)為(wei)294.2N下保持(chi)20s,測得的(de)維(wei)氏(shi)硬度(du)值(zhi)為(wei)640。
上面介紹了鋼(gang)(gang)的(de)(de)力學性能(neng),在(zai)選(xuan)用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材料時(shi)是非常有用(yong)的(de)(de),因(yin)為使(shi)用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)加工制作(zuo)的(de)(de)工件或設備在(zai)使(shi)用(yong)時(shi)是要承(cheng)受一定載荷的(de)(de),如不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)容器(qi)就是在(zai)一定壓力下工作(zuo)的(de)(de)。