金属材料的硬度的概念是金属表面局部体积内因抵抗外物压入而引起的塑性变形的抗力,金属硬度与金属抗塑性变形的能力是成正比的,硬度检测的结果越高就说明金属材料抵抗塑性变形的能力就会越强,金属要因压力而产生形变就会越困难。
由于检测操作简单、时长短,可以直接读出硬度值,不损伤试样表面,可以测量的硬度范围广的优势,在现在工业生产中常见的的硬度测量方法为洛氏硬度,当然洛氏硬度也会存在一些缺点,洛氏硬度的检测压痕较小,对试样材料存在偏析及组织不均匀的情况,测试结果分离度较大,再现性较差。
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较为常见的硬度还有维氏硬度,维氏硬度的确定也是利用压痕来计算,是把试样压痕面积上的单位应力作为硬度值的计量,做维氏硬度所使用的压头是一个金刚石材质的,锥面夹角为136°的四方椎体。
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使用硬质压头来检测的是类似于淬火钢等较硬的材料,使用软质压头来进行测试的是退火钢及有色金属等。洛氏硬度有三种类型,分别为HRA、HRB、HRC,这三种洛氏硬度在表盘上的刻度颜色有所不同,HRA和HRC为黑色刻度,HRB为红色刻度。
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对于材质钢来说,布氏硬度是用载荷为3000kgf的力,即P值,把直径10mm的钢球为D,设置压入时间为10秒,之后测量金属表面上的压痕直径为d,根据数据计算出压痕面积AB,进而求出每单位面积中所受的力,得出金属的硬度值,此硬度值被称为布氏硬度,被记作HB;
所以会对试样有一定的要求,试样受到试验力后会发生形变,受到压力的部分会变薄,如果试样厚度不够的话,试验压针就很大可能会受到承托试样的金属板或者玻璃板的影响,致使测出的试样硬度的结果偏大,如果试样的厚度有所增加的话,由金属板或者玻璃板而给试样带来的影响会相应的减少,所以检测样品硬度时,需要试样的厚度达到一定的要求以减少误差。
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