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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、形變強化率、強度和韌性等不同物理組合的一種綜合性能指標(biāo)。測定硬度的方法有壓入法、彈性回跳法和劃痕法等。根據(jù)實驗方法的不同，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。用硬度試驗機來試驗比較準(zhǔn)確。是現(xiàn)代試驗硬度常用的方法。

布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候，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)則用于顯微硬度測試。由于鍍層的厚度通常都只有十幾個微米，用普通的方法難以獲得準(zhǔn)確的硬度值，因此檢測鍍層的硬度，通常都采用顯微硬度測試法。

二、顯微硬度測試法

1、定義：顯微硬度是在顯微鏡下采用壓痕法對金屬材料進行硬度測量時獲得的硬度值。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定其硬度有些困難，因為基體材料或底鍍層都會干擾硬度的測量結(jié)果。這時就要用到顯微硬度法來測量其顯微硬度。

2、測量方法：將待測鍍層鍍至30μm以上，可直接用顯微硬度計的壓頭對鍍層進行測量，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，再進行計算。計算依據(jù)壓頭所加的壓力(例如10g或20g)與壓坑對角線的關(guān)系，如下式所示：

HV-------顯微硬度值(kg/mm2)

p---------負(fù)荷值(g)

d---------壓痕對角線的長度(μm)

另外，對顯微硬度計算有以下要求：

①放大倍數(shù)在600倍以上；

②測微目鏡分度值為0.01mm；

③負(fù)荷重量范圍10～200g。