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。
进行检测时,在载荷P的作用下,会在试样上留下一个正方形的压痕,其中P值的大小是不确定的,试样不同P值大小也存在着差异,P值有一个范围,一般为5-100kgf。维氏硬度就是测量正方形压痕的两条对角线的平均长度,以d表示。用以计算其压痕面积AV,是以P/AV的数值表示试样的硬度,用AV来表示。
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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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洛氏硬度也是利用压痕来求出材料硬度的,洛氏硬度是使用压痕的凹陷深度来表示试样材料的硬度值的。洛氏硬度试验会用到硬质和软质两种不同的压头;硬质压头是顶角为°的圆锥体,材质为金刚石;软质的压头是直径为1.588mm(1/16″)的钢球制成的;
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在检测过程中所得的压痕直径应为0.25D-0.6D的范围中。布氏硬度的上限为HB450,是适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。
硬度检测也会受到外界因素的影响,以塑料材质为例,一般检测塑料材质的硬度会检测邵氏硬度,邵氏硬度是采用一定形状的钢制压针,在试验力的作用下垂直压入试样表面,但是测量会存在误差。
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