硬度
2021-11-26 18:12:05 7 举报AI智能生成
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大纲/内容
定义
材料在一定条件下抵抗另一本身不发生残余变形物体压入的能力。
反映弹性、塑型、塑性变形强化率、强度、韧性以及抗摩擦性能等的综合性能指标。
分类
性质分类
静力压入法
布氏硬度
HB==
P：负荷，kgf，1kgf = 9.8 N
D：钢球直径，mm
h：压痕深度，mm
P/D为一定值时，则不同材料所得布
氏硬度可进行比较
氏硬度可进行比较
试验要求
HB<450
压痕距金属边缘、两压痕之间的距离应大于钢球直径
被测金属表面必须光滑
读压痕直径d时，应从相互垂直的方向读取，然后取平均值
用的5mm，2.5mm钢球时，则应分别乘以2倍和4倍压痕直径后查表
标注时，可在HB之后标注D/P/T
洛氏硬度
HR=
1— 加上初载荷后压头的位置
3—卸去主載荷后压头的位置
He—卸去主载荷的弹性恢复
适用范围
HRA
>70
硬质合金
淬火层
渗碳层
HRB
25~100
有色金属
退火/正火钢
HRC
20~67
调制钢
淬火钢
试验要求
被测金属表面平整光洁
试样厚度应不小于压入深度的10倍
两相邻压痕及压痕距试样边缘的距离均不应小于3mm
加初负荷时，应谨防试样与金刚石压头突然
碰撞，以免将金刚石压头碰坏
碰撞，以免将金刚石压头碰坏
维氏硬度
HV=常数=0.102
α—136°
F—试验力（N）
d—压痕对角线长度的平均值
压头
为金刚石正四棱锥，其两对面夹角为136°
分类
维氏硬度试验
小负荷维氏硬度试验
显微维氏硬度试验
试验要求
试样表面应平坦光滑，试面上应无氧化皮及外来污物
维氏硬度实验Ra在0.4pm以下
小负荷维氏硬度实验Ra在0.2um以下
显微维氏硬度实验Ra在0.1um以下
制备试样时应尽量减少过热或冷作硬化等因素对表面使度的影响
试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的1.5倍
实验后试样背面不应出现可见变形痕迹
对于在曲面试样上实验的结果，应使用标准GB/T4340.1-200附录B进行修正
小截面或外形不规则的试样，可将试样镶嵌或使用专用支承台进行实验
显微硬度
……
划痕法
莫氏硬度
……
弹性回跳法
动态、有冲击
肖氏硬度
里氏硬度
锤击布氏硬度
……
负荷大小分类
宏观硬度
>10kgf
轻负荷硬度
0.2~10kgf
显微硬度
5~200gf
超显微硬度
0.1~5gf
试验温度分类
高温硬度
高于室温的特定温度
常温硬度
室温
低温硬度
0°C以下
硬度的应用
通过硬度反应组织结构的变化
稀土镁合金时效过程组织结构的变化
相变化
β''(D0) → β'(cbco) → β(fcc) → β(fcc)
欠时效→峰值时效→过时效
影响硬度的强化机制
固溶强化
析出强化
细晶强化
铝合金搅拌摩擦焊焊缝
不同材料的硬度选择
低硬度材料 HB<450
布氏硬度
调制钢
铸铁
有色金属、合金
高硬度材料 HB>450
洛氏硬度
维氏硬度
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