硬度是材料抵抗更硬物壓入其表麵的能力。根據試驗方法和適應範圍的不同,硬度單位可分為布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、顯微維氏硬度等許多種,不同的單位有不同的測試方法,適用於不同特性的材料或場合。
硬度試驗是檢測材料性能的重要指標之一,也是最快速最經濟的試驗方法之一。之所以能成為力學性能試驗的常用方法, 是因為硬度測試能反映出材料在化學成分、組織結構和處理工藝上的差異。
硬度試驗方法根據受理方式,一般分為劃痕法、壓入法和動力法3類。在壓入法中,按照施加力的速度不同又可分為靜態力試驗法和動態力試驗法。金屬材料常用的布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等屬於靜態力試驗法。
硬度試驗主要檢測內容:
洛氏硬度
測試原理:將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)分兩個步驟壓入試樣表麵,經規定保持時間後,卸除主試驗力,測量在初試驗力下的殘餘壓痕深度h,根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。
最常用的三種標尺為A、B、C,即HRA、HRB、HRC,要根據實驗材料硬度的不同,選用不同硬度範圍的標尺來表示。
維氏硬度
測試原理:將(jiang)頂(ding)部(bu)兩(liang)相(xiang)對(dui)麵(mian)具(ju)有(you)規(gui)定(ding)角(jiao)度(du)的(de)正(zheng)四(si)棱(leng)錐(zhui)體(ti)金(jin)剛(gang)石(shi)壓(ya)頭(tou)用(yong)試(shi)驗(yan)力(li)壓(ya)入(ru)試(shi)樣(yang)表(biao)麵(mian),保(bao)持(chi)規(gui)定(ding)時(shi)後(hou),卸(xie)除(chu)試(shi)驗(yan)力(li),測(ce)量(liang)試(shi)樣(yang)表(biao)麵(mian)壓(ya)痕(hen)對(dui)角(jiao)線(xian)長(chang)。維(wei)氏(shi)硬(ying)度(du)值(zhi)是(shi)試(shi)驗(yan)力(li)除(chu)以(yi)壓(ya)痕(hen)表(biao)麵(mian)積(ji)所(suo)得(de)的(de)商(shang),壓(ya)痕(hen)被(bei)視(shi)為(wei)具(ju)有(you)正(zheng)方(fang)形(xing)基(ji)麵(mian)並(bing)與(yu)壓(ya)頭(tou)角(jiao)度(du)相(xiang)同(tong)的(de)理(li)想(xiang)形(xing)狀(zhuang)。
維氏硬度計測量範圍寬廣,可以測量工業上所用到的幾乎全部金屬材料,從很軟的材料(幾個維氏硬度單位)到很硬的材料(3000個維氏硬度單位)都可測量。
維氏硬度試樣製備的要求:應盡量減少過熱或者冷作硬化等因素對表麵硬度的影響。
此外,對於小截麵或者外形不規則的試樣,如球形、錐形,需要對試樣進行鑲嵌或者使用專用平台。
布氏硬度
測試原理:duiyidingzhijingdeyingzhihejinqiushijiashiyanliyarushiyangbiaomian,jingguidingbaochishijianhou,xiechushiyanli,celiangshiyangbiaomianyahendezhijing。bushiyingduyushiyanlichuyiyahenbiaomianjideshangchengzhengbi。yahenbeikanzuoshijuyouyidingbanjingdeqiuxing,qibanjingshiyatouqiuzhijingdeerfenzhiyi。
布氏硬度(HB)一般用於材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火後的鋼鐵。
布氏硬度範圍為8~650HB。 布氏硬度的符號用 HBS或HBW表示。
HBS表示壓頭為淬硬鋼球,用於測定布氏硬度值在450以下的材料,如軟鋼、灰鑄鐵和有色金屬等。
HBW表示壓頭為硬質合金,用於測定布氏硬度值在650以下的材料。
硬度試驗常用檢測標準:
GB/T 231 金屬布氏硬度試驗方法
ASTM E185金屬材料洛氏硬度試驗方法
GB T4340.1金屬維氏硬度試驗 第1部分:試驗方法
ISO 6507-1 金屬維氏硬度試驗 第一部分:試驗方法
ASTM E384 材料顯微硬度的標準試驗方法
ASTM E10金屬材料布氏硬度試驗方法