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硬度的相对概念
更新日期:2016-5-13    作者:网络综合    编辑:admin    点击量:1560

硬度的相对概念

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通用技术网www.tyjs.org按,在通用技术课的教学中,可能会涉及到硬度的概念,而硬度概念是一个具有弹性的概念,有关硬度的概念比较多,而作为技术课,所给学生提供的这些知识点又不能过深,因此,本处就节选一部分发在这里,以供参考。

 

硬度分为:

①划痕硬度:主要用于比较不同矿物质的软硬程度。方法是选一根一端硬一端软的棒,将被测材料沿棒划过,根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。定性地说,硬物体划出的划痕长,软物体划出的划痕短。

②压入硬度:主要用于金属材料。方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同,压入硬度有多种,主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等几种。

③回跳硬度:主要用于金属材料。方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样,并以试样在冲击过程中储存(继而释放)应变能的多少(通过小锤的回跳高度测定)确定材料的硬度。

 

早在1822年,Friedrich Mohs提出摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级。

1)滑石,2)石膏,3)方解石,4)萤石,5)磷灰石,6)正长石,7)石英,8)黄玉, 9)刚玉,10)金刚石。简单记忆方法:滑 方、萤 长、石英 黄玉 金刚。

各级之间硬度的差异不是均等的,等级之间只表示硬度的相对大小。

 

试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低,这种方法称为锉试法。这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法。

 

硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标,它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念,而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。

硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法(如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等)、划痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及显微硬度、高温硬度等多种方法。

布氏硬度以HB[Nkgf/mm2]表示(HBS\HBW)(参照GB/T2311984)。生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件,以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。

洛氏硬度可分为HRAHRBHRCHRD四种,它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多,压痕较小,可测较薄的材料和硬的材料和成品件的硬度。

维氏硬度以HV表示(参照GB/T4340-1999),测量极薄试样。

 

实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。

压入法(布氏、洛氏、维氏)测量硬度,硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。

回跳法(肖氏、里氏)测量硬度,硬度值代表金属弹性变形功能的大小。

刻划法测量硬度,硬度值表示金属抵抗表面局部破裂的能力。

另外,天然水中的钙镁含量也用硬度表示。我国规定的硬度是:1L水中含的钙盐、镁盐折合成CaOMgO的总量相当于10mgCaO(将MgO也换算成CaO)时,其硬度是1°。

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