第1章(1.7) 金属的硬度.ppt

1、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

2、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,0.2Dd 0.5D P和D应在压入角相等，才能保证同一材料得到同样的HB值，生产上常用的P/D2值规定。30，10，2.5三种 保持时间106

3、0秒 布氏硬度试验方法和技术条件在国标GB231-84中有明确规定,布氏硬度测定的注意事项,布氏硬度的优缺点和适用范围,优点：代表性全面，能反映表面较大体积范围内各组成相综合性能指标，数据稳定 缺点：钢球本身变形问题，对HB450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P0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P1,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，

4、在初载荷下的压痕深度残余均是用0.002mm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 HRC=0.2-t 常用HRA(金刚石圆锥压头)，HRB(钢球压头)，HRC（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100gf500gf. 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