金屬的硬度,是指金屬表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入而引起的塑性變形的抗力,硬度越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強,金屬產(chǎn)生塑性變形越困難。硬度試驗方法簡單易行,又無損于零件。實際常使用的硬度試驗方法有:布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。
1.布氏硬度HB:用一定大小的載荷P把直徑為D的淬火鋼球壓入被測金屬材料表面,保持一段時間后卸除載荷。載荷P與壓痕表面積F的比值即為布氏硬度值,記作HB。布氏硬度的使用上限是HB450,適用于測定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。
2.洛氏硬度:洛氏硬度是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的硬度測量的方法,因為操作簡便、迅速,可以直接讀出硬度值,不損傷工件表面,可測量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點,如因壓痕小,對材料有偏析及組織不均勻的情況,測量結(jié)果分離度大,再現(xiàn)性較差。洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗硬度。它是用測量凹陷深度來表示硬度值。洛氏硬度試驗用的壓頭分硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)壓頭為頂角為120o的金剛石圓錐體,使用于淬火鋼等硬的材料。
3.維氏硬度:維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應(yīng)力作為硬度值計量。維氏硬度所使用的壓頭是錐面夾角為136o的金剛石四方錐體。試驗時,在載荷P的作用下,在試樣試驗面上壓出一個正方形壓痕。測量壓痕兩對角線的平均長度d,借以計算壓痕面積AV,以P/AV的數(shù)值表示試樣的硬度,以HV表示。
維氏硬度的優(yōu)缺點:維氏硬度有一個連續(xù)一致的標度;試驗負荷可任意選擇,所得的硬度值相同。試驗時加載的壓力小,壓入深度淺,對工件損傷小。特別適用于測量零件的表面淬硬層及經(jīng)過表面化學(xué)處理的硬度,精度比布氏、洛氏硬度精確。但是維氏硬度的試驗操作較麻煩,一般在生產(chǎn)上很少使用,多用于實驗室及科研方面。
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