第1章(1.7) 金属的硬度

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1.7 金属的硬度,硬度：,是指金属在表面上的不大体积内抵抗,变形,或,破裂,的能力，硬度是生产上广泛应用,的性能指标，可估算其他性能指标。,究竟它表征哪一种抗力，则决定于采用的,试验方法,。,A,抵抗变形能力,：压入法型硬度试验：测布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度，显微硬度，统称压入硬度。可测量脆性材料（陶瓷材料）的硬度，表面处理的工件。,B.,抵抗破裂能力,：,刻划片型硬度试验：刻划硬度,C.,抵抗金属弹性变形能力,：回跳法(肖氏硬度）大型工件,实验方法,硬度与其他性能指标的关系,以压入法为例：,对,Cu,及合金和不锈钢,K=0.4-0.55,对钢铁材料,K=0.33-0.36,旋转弯曲疲劳极限,所以硬度知道，其他相关性能，根据经验公式可估算又方便，不毁工件，在生产上得到广泛应用,几种硬度值在应力应变曲线上的位置,硬度实验,布氏硬度和洛氏硬度的测定,1.7.2 布氏硬度,布氏硬度的测定原理,在直径,D,的钢珠上，加一定负荷,P，,压入被测试样金属的表面，根据金属表面,痕的凹陷面积计算出应力,值,。,式中,t,为压痕凹深度；,Dt,为压痕凹陷面积,在,P,和,D,一定时，,HB1/t,t,测量困难,df(t),布氏硬度的测定原理的图示,根据不同,d,值，可查表或计算出,HB,值。,oab,关系中,代入前式,链接,0.2,Dd 450,以上硬材料，不能使用。,所以，不允许有较大压痕的工件，也不宜于薄件试样。,定义：,用,压痕深度大小,作为标志硬度值高低的洛氏硬度试验，而布氏硬度以测定,压痕面积,来计算硬度值。,测定原理：,是在载荷,P,0,及总载荷,P,分别作用下，将金刚石（较硬）圆锥（位角,120,0,）或钢球（,1.5888,）,压入较软试样表面，然后卸除主载荷,P,1,在初载荷下用测量的,e,值计算洛氏硬度，,e,值为卸除主载荷后，在初载荷下的压痕深度残余均是用,0.002,mm,为单位表示。,1.7.3 洛氏硬度,链接,优点,：压痕少，操作简单，易直接读出，不存在压头变形问题。,缺点：,稳定性差，多测几个点平均，不同硬度级测量。,硬度值无法统一起来；,晶粒粗大缺乏代表性,HR,C,=0.2-t,常用,HR,A,(,金刚石圆锥压头)，,HR,B,(,钢球压头)，,HR,C,（,金刚石圆锥压头）,洛氏硬度的优缺点,1.7.4 维氏硬度,维氏硬度试验的,两大特点,负载可任意选择,通过维氏硬度试验和通过布氏硬度试验所得到的硬度值完全相等,缺点：,生产效率没有,HR,高。通过测对角线，适用于硬质的材料,D,原理与维氏硬度一样，只是载荷小，大致在,100,gf,500gf,.,压头有两种：1）,维氏压头，金刚石四方锥,2）,努氏压头：菱形的金刚石锥体,A,是投影面积而不是压痕面积，,l,是对角线的长度,m,c,是提供的常数,用途：,测量尺寸小或很薄的零件。显微组织的硬度。,缺点：,效率低。,1.7.5 显微硬度,几种硬度计,习题,如今有如下工件，需测试硬度，试说明采用何种硬度试验方法适宜？,1）渗碳层中的硬度分布,2）淬火钢件,3）灰铸铁,4）鉴别钢中残余,和隐晶,M,5）硬质合金,6）陶瓷涂层,链接,