顯微硬度講解

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1、硬度的測定硬度：金屬材料抵抗局部變形,特別是抵抗塑性變形、壓痕或劃痕的能力。也是衡量金屬軟硬程度的判據(jù)。主要內(nèi)容1、硬度的特點及應用2、布氏硬度測試3、洛氏硬度測試法4、維氏硬度測試法5、顯微硬度測試法硬度試驗的特點及應用試樣制備簡單，可在各種不同尺寸的試樣上進行試驗，試驗后試樣基本不受破壞；設備簡便，操作方便，測量速度快；測量范圍大:可大(多晶體)可小(單個晶粒、表面渡層、手表內(nèi)部小零件等)、可軟可硬各種金屬件都可做硬度試驗；硬度與強度之間有近似的換算關系，根據(jù)測出的硬度值就可以粗略地估算強度極限值(如碳鋼бb≈0.36HB)。測定材料的硬度,定性分析材料的組織、性能;測定脫碳

2、層深度;定性分析夾雜物性質(zhì),組成相的性質(zhì)等。2.洛氏硬度測定法2.1洛氏硬度的測量原理用頂角為120°的金剛石圓錐或φ為1.588mm的淬火鋼球為壓頭,在規(guī)定載荷（初載荷及主載荷）的作用下壓入材料表面,經(jīng)規(guī)定保持時間后,卸除主試驗力，根據(jù)壓痕深度來確定硬度值。圖1表示了洛氏硬度的測量原理。圖1.洛氏硬度試驗原理示意圖0-0：未加載荷，壓頭未接觸試件時的位置。1-1：壓頭在預載荷P0(98.1N)作用下壓入試件深度為h0時的位置。h0包括預載所引起的彈形變形和塑性變形。2-2：加主載荷P1后，壓頭在總載荷P=P0+P1的作用下壓入試件的位置。3-3：去除主載荷P1后仍保留預載荷P0

3、時壓頭的位置，壓入深度為h1。由于P1所產(chǎn)生的彈性變形被消除，所以壓頭位置提高了h，主載荷引起的塑性變形深度為:h=h1-h0h值越大，試件越軟，h值越小，試件越硬。為適應數(shù)值越大硬度越高的概念，用一常數(shù)K減去h表示硬度的高低。并規(guī)定每0.002mm為一個洛氏硬度單位，用符號HR表示，則：測量值直接在表盤上讀出。用金剛石圓錐壓頭時，常數(shù)K為0.2mm，硬度值由黑色表盤表示;用鋼球(Φ=1.588mm)壓頭時，常數(shù)K為0.26mm，硬度值由紅色表盤表示.為了擴大洛氏硬度的測量范圍，可用不同的壓頭和不同的總載荷配成不同標尺的洛氏硬度。洛氏硬度共有15種標尺供選擇，它們分別為：HRA，

4、HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV；表面洛氏硬度標尺：HR45N、HR30N、HR15N和HR45T、HR30T、HR15T。其中常用的幾種標尺見表1。標度符號壓頭總載荷N(kg)表盤上刻度顏色常用硬度值范圍應用舉例HRA金剛石圓錐588.6(60)黑色70~85碳化物、硬質(zhì)合金、表面淬火鋼等HRB1.588mm鋼球981(100)紅色25~100軟鋼、退火鋼、銅合金HRC金剛石圓錐1471.5(150)黑色20~67淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼等HRD金剛石圓錐981(100)黑色40~77薄鋼板、中等厚度的表面硬化

5、工件HRE3.175mm鋼球981(100)紅色70~100鑄鐵、鋁、鎂合金、軸承合金HRF1.588mm鋼球588.6(60)紅色40~100薄板軟鋼、退火銅合金HRG1.588mm鋼球1471.5(150)紅色31~94磷青銅、鈹青銅HRH3.175mm鋼球588.6(60)紅色鋁、鋅、鉛表1.各種洛氏硬度值的符號及應用2.2洛氏硬度測定的優(yōu)缺點優(yōu)點:操作簡便、迅速，適宜大生產(chǎn)；壓痕小，適宜測成品；適用范圍廣，從極軟到極硬、從極薄到極硬的材料都能測定。缺點：不同標尺硬度值之間不能相互比較；對粗大組織的金屬不適用。硬度表示法如：38HRC、48HR30N、68HR30T等。金屬

6、洛氏試驗執(zhí)行的現(xiàn)行標準為：GB/T230.1－2004金屬洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法洛氏硬度實驗過程1、試驗前的準備（參數(shù)設定）按RESET鍵清零；將選好的壓頭安裝好；設預載力；設總載荷；設定標尺：按D/B鍵，使力、壓頭、標尺一致；設定保荷時間：鍵DWTIME與DEC或INC鍵配合，按SET鍵輸入；此時顯示標尺與0.0;用標準塊校驗，示值誤差應符合標準。2、試驗過程放好試樣，實驗點對準壓頭；順時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤使試樣緊密接觸壓頭，使預載力指示燈依次點亮，直至“SET”燈亮，約1s后自動進行后續(xù)過程；顯示標尺與硬度值供記錄；設備復原位。注意事項試樣表面要平滑干凈；試樣或試驗層最小厚度不

7、小于金剛石壓頭h的10倍或鋼球壓頭h的5倍；試驗后試樣背面不得有肉眼可見的變形痕跡；3.布氏硬度測試法3.1布氏硬度的測量原理加載荷P,使直徑為D的淬火鋼球壓頭壓入試件表面并保持一定時間，去載后，測量壓痕直徑d，算出壓痕面積F，P/F即為布氏硬度，用符號HB表示。布氏硬度的測量原理如圖2所示。圖2.布氏硬度試驗原理示意圖式中：P——測試用的載荷(kg)；D——壓頭鋼球的直徑(mm)；d——壓痕直徑(mm)；F——壓痕面積(mm2).測出d,查表即可得HB值公式壓頭直徑有Φ2.5m