硬度是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不完全一樣。最常用的是靜負荷壓入法硬度(du)試(shi)驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。


 硬度(du)的測試(shi)方法(fa)(fa)(fa)有:劃(hua)痕法(fa)(fa)(fa)(莫氏(shi))、壓(ya)入法(fa)(fa)(fa)(布(bu)氏(shi)、洛氏(shi)、維氏(shi))、動力法(fa)(fa)(fa)(里氏(shi))。 


 下面(mian)介紹各種硬度(du)測試法: 


 1. 莫氏硬度(du)     


  這是一個(ge)最(zui)古老的(de)測量(liang)硬(ying)(ying)(ying)度(du)是1824年由德(de)國礦(kuang)物學家莫(mo)斯(Frederich Mohs)首先(xian)提出。應用(yong)劃(hua)痕(hen)(hen)法將棱錐(zhui)形金剛(gang)鉆(zhan)針刻劃(hua)所試礦(kuang)物的(de)表面而發生(sheng)劃(hua)痕(hen)(hen)。用(yong)測得的(de)劃(hua)痕(hen)(hen)的(de)深度(du)來表示(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du):滑石(shi)(shi)(shi)(talc)1(硬(ying)(ying)(ying)度(du)最(zui)小(xiao)),石(shi)(shi)(shi)膏(gypsum)2,方解石(shi)(shi)(shi)(calcite)3,螢石(shi)(shi)(shi)(fluorite)4,磷灰石(shi)(shi)(shi)(apatite)5,正長石(shi)(shi)(shi)(feldspar;orthoclase;periclase)6,石(shi)(shi)(shi)英(ying)(quartz)7,黃玉(topaz)8,剛(gang)玉(corundum)9,金剛(gang)石(shi)(shi)(shi)(diamond)10。莫(mo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)也(ye)用(yong)于表示(shi)其他固體物料的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)。但莫(mo)氏(shi)硬(ying)(ying)(ying)度(du)試驗不適(shi)合(he)準確衡量(liang),如鋼(gang)或陶瓷工(gong)(gong)業材料的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du) 對(dui)于工(gong)(gong)程材料,各種手段已經發展了(le)多(duo)年,提供精確的(de)硬(ying)(ying)(ying)度(du)測量(liang)。有(you)了(le)許多(duo)應用(yong)加載測試力和測量(liang)深度(du)或由此產生(sheng)的(de)壓(ya)痕(hen)(hen)尺寸(cun),硬(ying)(ying)(ying)度(du)就可宏觀(guan),微(wei)觀(guan)和納(na)米尺度(du)來衡量(liang)。 


 2. 布氏硬度 


  布式(shi)硬(ying)度(du)(HB,是最(zui)早(zao)用來測(ce)試材(cai)料硬(ying)度(du))是以一(yi)(yi)(yi)定(ding)大小的(de)試驗載(zai)荷,將一(yi)(yi)(yi)定(ding)直(zhi)(zhi)徑(jing)的(de)淬(cui)硬(ying)鋼球(qiu)或硬(ying)質合金球(qiu)壓(ya)入(ru)被測(ce)金屬表面,保持規(gui)定(ding)時間(jian),然后(hou)卸荷,測(ce)量被測(ce)表面壓(ya)痕直(zhi)(zhi)徑(jing)。布式(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)是載(zai)荷除以壓(ya)痕球(qiu)形(xing)表面積所得的(de)商。一(yi)(yi)(yi)般(ban)為:以一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)載(zai)荷(一(yi)(yi)(yi)般(ban)3000kg)把一(yi)(yi)(yi)定(ding)大小(直(zhi)(zhi)徑(jing)一(yi)(yi)(yi)般(ban)為10mm)的(de)淬(cui)硬(ying)鋼球(qiu)壓(ya)入(ru)材(cai)料表面,保持一(yi)(yi)(yi)段時間(jian),去載(zai)后(hou),負荷與其壓(ya)痕面積之(zhi)比值(zhi)(zhi),即為布氏硬(ying)度(du)值(zhi)(zhi)(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。     


  布氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(HB)一般用(yong)(yong)于(yu)材(cai)料(liao)較(jiao)軟的時候,如有色金(jin)屬、熱處(chu)理(li)之前或退火后(hou)的鋼(gang)鐵。洛(luo)氏(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(HRC)一般用(yong)(yong)于(yu)硬(ying)(ying)度(du)(du)較(jiao)高的材(cai)料(liao),如熱處(chu)理(li)后(hou)的硬(ying)(ying)度(du)(du)等(deng)等(deng)。     布式硬(ying)(ying)度(du)(du)壓(ya)痕較(jiao)大,測(ce)量值準,不適用(yong)(yong)成品和薄片,一般不歸于(yu)無(wu)損檢測(ce)一類。但HB應用(yong)(yong)范圍較(jiao)廣(guang)。 


 3. 洛氏硬(ying)度 


  洛式硬(ying)度(du)(du)(du)是以壓(ya)痕塑性變形深度(du)(du)(du)來確定(ding)硬(ying)度(du)(du)(du)值指標。以0.002毫米(mi)作為(wei)一(yi)個硬(ying)度(du)(du)(du)單位。當(dang)HB>450或者(zhe)試樣(yang)過小時,不能采用(yong)布氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)試驗(yan)(yan)而改(gai)用(yong)洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)(du)計量。它是用(yong)一(yi)個頂(ding)角120°的金剛石圓錐體或直徑為(wei)1.59、3.18mm的鋼球,在一(yi)定(ding)載荷下壓(ya)入(ru)被測(ce)材(cai)料表(biao)(biao)面,由壓(ya)痕的深度(du)(du)(du)求出材(cai)料的硬(ying)度(du)(du)(du)。根據試驗(yan)(yan)材(cai)料硬(ying)度(du)(du)(du)的不同(tong),分(fen)三種不同(tong)的標度(du)(du)(du)來表(biao)(biao)示: 


  HRA:是采用(yong)60kg載荷(he)和鉆石錐壓入器(qi)求得(de)的(de)(de)硬度,用(yong)于硬度極高的(de)(de)材(cai)料(如硬質合(he)金等)。  


  HRB:是采用(yong)100kg載荷和直徑1.58mm淬硬(ying)的(de)鋼(gang)球,求得的(de)硬(ying)度(du),用(yong)于硬(ying)度(du)較低的(de)材料(如(ru)退(tui)火鋼(gang)、鑄(zhu)鐵等)。  


  HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很(hen)高的材(cai)料(如淬(cui)火鋼等(deng))。  


  另外:  1. HRC含意是洛(luo)式硬(ying)度C標尺,  2. HRC適用范圍(wei)HRC 20~67,相當于HB225~650 。


  若硬(ying)度(du)(du)高(gao)于(yu)此(ci)范圍(wei)則(ze)用洛(luo)式(shi)硬(ying)度(du)(du)A標(biao)尺(chi)HRA。  若硬(ying)度(du)(du)低于(yu)此(ci)范圍(wei)則(ze)用洛(luo)式(shi)硬(ying)度(du)(du)B標(biao)尺(chi)HRB。  


  表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan) : 表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)采用(yong)三種試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力,兩(liang)種壓頭,它們有6種組合,對應于(yu)表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)6個標尺(chi)。表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)是對洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)的(de)(de)一種補充,在采用(yong)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)時(shi)(shi)(shi),當遇到材(cai)料較薄,試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)較小(xiao),表(biao)面(mian)硬(ying)(ying)化層較淺或(huo)測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)表(biao)面(mian)鍍覆層時(shi)(shi)(shi),就應改用(yong)表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)。這時(shi)(shi)(shi)采用(yong)與洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)相同的(de)(de)壓頭,采用(yong)只(zhi)有洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)幾分之(zhi)一大(da)小(xiao)的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)力,就可以在上述試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)上得到有效的(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)結果。表(biao)面(mian)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)N標尺(chi)適用(yong)于(yu)類(lei)似(si)(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)HRC、HRA和(he)HRD測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)材(cai)料;T標尺(chi)適用(yong)于(yu)類(lei)似(si)(si)洛(luo)(luo)(luo)(luo)(luo)氏(shi)(shi)(shi)(shi)硬(ying)(ying)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)HRB、HRF和(he)HRG測試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)材(cai)料。 


 4. 維(wei)氏硬度和努氏(knoop)試驗      


  維(wei)氏(shi)和努(nu)氏(shi)硬度(du)試(shi)驗(努(nu)普顯微壓(ya)(ya)痕硬度(du)試(shi)驗)是(shi)在布氏(shi)修改和測(ce)(ce)試(shi)用于測(ce)(ce)量薄膜涂層或滲碳零件表(biao)面硬度(du)的(de)(de)硬度(du)。有(you)了(le)這些測(ce)(ce)試(shi)中,金(jin)(jin)字塔(ta)是(shi)一(yi)個小鉆石壓(ya)(ya)入樣(yang)(yang)品(pin)在外力作(zuo)用下(xia),這一(yi)點(dian)比(bi)布氏(shi)在測(ce)(ce)試(shi)中使(shi)用的(de)(de)少。之間的(de)(de)維(wei)氏(shi)和努(nu)氏(shi)試(shi)驗的(de)(de)差異僅僅是(shi)金(jin)(jin)字塔(ta)形(xing)狀的(de)(de)鉆石壓(ya)(ya)頭。測(ce)(ce)試(shi)使(shi)用的(de)(de)維(wei)氏(shi)壓(ya)(ya)頭,方形(xing)金(jin)(jin)字塔(ta)是(shi)脆(cui)性(xing)材料(liao)容易(yi)出現裂紋。因此,努(nu)氏(shi)試(shi)驗使(shi)用的(de)(de)是(shi)菱形(xing)為基礎的(de)(de)(對角線比(bi)7.114:1)錐體壓(ya)(ya)痕,制定了(le)生產時間,但是(shi)較淺的(de)(de)壓(ya)(ya)痕。出于同樣(yang)(yang)的(de)(de)載荷,努(nu)氏(shi)壓(ya)(ya)痕約2.8倍以上(shang)維(wei)克斯縮進。     


  外加載荷從(cong)10g中使用(yong)到1000克。這種低(di)負荷量(liang)(liang)創(chuang)建(jian)一個小(xiao)的縮(suo)進,必須在顯微鏡下測量(liang)(liang)。氮(dan)化鈦硬質涂層像(xiang)的測量(liang)(liang),必須采取非(fei)常(chang)(chang)高倍率(即(ji)1000倍),因(yin)為這么小(xiao)的縮(suo)進。表(biao)(biao)面通(tong)常(chang)(chang)需(xu)要打磨。的印象的對角線(xian)測量(liang)(liang),這些價值觀是用(yong)于獲取硬度(du)號碼(VHN接),從(cong)查找表(biao)(biao)或圖表(biao)(biao)通(tong)常(chang)(chang)。維克斯測試可以用(yong)來描述非(fei)常(chang)(chang)堅硬材料,但硬度(du)是在一個非(fei)常(chang)(chang)小(xiao)的地區衡量(liang)(liang)。      


  這(zhe)些(xie)值表示希望2500 HK25(或HV25)的(de)含義,在25克的(de)力(li)載荷2500努(nu)普(pu)硬(ying)(ying)度(du)。本努(nu)氏和維氏硬(ying)(ying)度(du)值略有不同,但(dan)對于(yu)硬(ying)(ying)質涂層(ceng),該值是足夠接(jie)近的(de)測量(liang)誤差范(fan)圍內,可(ke)以互換使(shi)用。  


5. 肖氏硬度


 (肖氏硬(ying)度(du),又稱“邵氏硬(ying)度(du)”)和回(hui)彈硬(ying)度(du)測試  簡稱HS。表示材料硬(ying)度(du)的一種(zhong)標準。由英國人肖爾(Albert F. Shore)首先提出。  應用(yong)彈性回(hui)跳法將撞銷(xiao)從一定高度(du)落到所(suo)試材料的表面上而發生回(hui)跳。撞銷(xiao)是一只具有(you)尖端(duan)的小(xiao)錐,尖端(duan)上常鑲有(you)金剛(gang)鉆。用(yong)測得的撞銷(xiao)回(hui)跳的高度(du)來表示硬(ying)度(du)。  


   肖(xiao)氏硬(ying)度試(shi)(shi)驗(yan)是(shi)(shi)(shi)一種動態力試(shi)(shi)驗(yan),與布、洛、維等(deng)靜態力試(shi)(shi)驗(yan)法相比,準確度稍差,受(shou)測試(shi)(shi)時的(de)(de)(de)垂直性(xing),試(shi)(shi)樣(yang)(yang)表(biao)面光潔度等(deng)因素的(de)(de)(de)影響,數據分散(san)性(xing)較(jiao)大(da)(da),其(qi)測試(shi)(shi)結果的(de)(de)(de)比較(jiao)只限于(yu)彈性(xing)模(mo)量(liang)相同的(de)(de)(de)材料(liao)。它對試(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)厚度和重量(liang)都有(you)一定要(yao)求,不(bu)適于(yu)較(jiao)薄和較(jiao)小(xiao)試(shi)(shi)樣(yang)(yang),但是(shi)(shi)(shi)它是(shi)(shi)(shi)一種輕便(bian)的(de)(de)(de)手提式儀器,便(bian)于(yu)現場測試(shi)(shi),其(qi)結構(gou)簡單,便(bian)于(yu)操作,測試(shi)(shi)效率高。  肖(xiao)氏硬(ying)度計(ji)適用于(yu)測定黑(hei)色(se)金屬和有(you)色(se)金屬的(de)(de)(de)肖(xiao)氏硬(ying)度值。肖(xiao)氏硬(ying)度計(ji)便(bian)于(yu)攜(xie)帶,特(te)別(bie)適用于(yu)冶金、重型機械行業(ye)中的(de)(de)(de)中大(da)(da)型工(gong)件(jian),例如大(da)(da)型構(gou)件(jian)、鑄件(jian)、鍛(duan)件(jian)、曲軸、軋輥(gun)、特(te)大(da)(da)型齒輪、機床(chuang)導軌等(deng)工(gong)件(jian)。在橡膠(jiao)、塑(su)料(liao)行業(ye)中常稱(cheng)作邵氏硬(ying)度。 


  浙江至德鋼(gang)(gang)業(ye)有(you)限公司專(zhuan)業(ye)生產不銹鋼(gang)(gang)管(guan)及(ji)管(guan)道連(lian)接配(pei)件(jian)(jian)廠家,倉庫常備不銹鋼(gang)(gang)管(guan)庫存1000余噸及(ji)部分(fen)不銹鋼(gang)(gang)法蘭管(guan)件(jian)(jian)(彎頭(tou)|三通|大小頭(tou))現貨,常用規格(ge)可當(dang)天(tian)發貨。另可提供(gong)各(ge)種不銹鋼(gang)(gang)管(guan)切割(ge)、拋光、折彎、鉆孔、焊接、車床加(jia)工(gong)及(ji)管(guan)道預制件(jian)(jian)加(jia)工(gong)等配(pei)套(tao)服(fu)務。