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材料硬度的簡介

硬度是材料的力學(xué)性能之一。一般認(rèn)為是表示固體材料表面抵抗彈性變形、塑性變形或破斷的能力。它是表征材料的彈性、塑性、形變強(qiáng)化率、強(qiáng)度和韌性等不同物理組合的一種綜合性能指標(biāo)。測(cè)定硬度的方法有壓入法、彈性回跳法和劃痕法等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法的不同，可用不同的量值來表示硬度，如布氏硬度、洛氏硬度、肖氏硬度、維氏硬度等。

試驗(yàn)鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦，由其表面所呈現(xiàn)的擦痕深淺以判定其硬度的高低，這種方法稱為銼試法。很顯然，這種方法不太科學(xué)，不能用于準(zhǔn)確地比較不同材料或同種材料不同狀態(tài)下的硬度。用硬度試驗(yàn)機(jī)來試驗(yàn)比較準(zhǔn)確。是現(xiàn)代試驗(yàn)硬度常用的方法。

布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時(shí)候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等。而維氏硬度(HV)則用于顯微硬度測(cè)試。由于鍍層的厚度通常都只有十幾個(gè)微米，用普通的方法難以獲得準(zhǔn)確的硬度值，因此檢測(cè)鍍層的硬度，通常都采用顯微硬度測(cè)試法。

二、顯微硬度測(cè)試法

1、定義：顯微硬度是在顯微鏡下采用壓痕法對(duì)金屬材料進(jìn)行硬度測(cè)量時(shí)獲得的硬度值。一般用HV來表示，單位為kg/mm2。由于鍍層通常都是很薄的，要想直接在鍍層上測(cè)定其硬度有些困難，因?yàn)榛w材料或底鍍層都會(huì)干擾硬度的測(cè)量結(jié)果。這時(shí)就要用到顯微硬度法來測(cè)量其顯微硬度。

2、測(cè)量方法：將待測(cè)鍍層鍍至30μm以上，可直接用顯微硬度計(jì)的壓頭對(duì)鍍層進(jìn)行測(cè)量，但基材的硬度要與鍍層的硬度接近，比較可靠的方法是將鍍片制成斷面金相磨片，讓壓頭在鍍層橫斷面上取值，再進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算依據(jù)壓頭所加的壓力(例如10g或20g)與壓坑對(duì)角線的關(guān)系，如下式所示：

HV-------顯微硬度值(kg/mm2)

p---------負(fù)荷值(g)

d---------壓痕對(duì)角線的長度(μm)

另外，對(duì)顯微硬度計(jì)算有以下要求：

①放大倍數(shù)在600倍以上；

②測(cè)微目鏡分度值為0.01mm；

③負(fù)荷重量范圍10～200g。