材料的力學性能 (2)(文件)
【正文】 較大(α=2) ，因此，在拉伸載荷下，呈脆性斷裂的材料，壓縮時，也會顯示出一定的塑性。壓縮可以看作是反方向的拉伸，但兩者間有差別，壓縮試驗時，試樣不是伸長，而是壓縮；橫截面不是縮小，而是脹大。 試驗方法：基本可分為壓入法和刻劃法兩大類。例如，壓入法的硬度值是材料表面抵抗另一物理壓入時所引起的塑性變形抗力；刻劃法硬度值表示材料抵抗表面局部斷裂的能力；而回跳法硬度值代表材料彈性變形功的大小。 PPHBA D h???其測定原理是用一定大小的載荷 P，把直徑為 D(mm) 的淬火鋼球壓入被測材料表面，保持一定時間后，卸除載荷，載荷除以材料表面壓痕的凹陷面積 F 所得的商即為布氏硬度值，用符號 HB表示。 常用的比值為 30, 10, 1222 c o n s tp PDD ? ? ?1 2 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 布氏硬度試驗的優(yōu)點： 1）壓痕面積較大，能反映較大范圍內(nèi)材料各組成相綜合影響的平均性能，而不受個別組成相以及微小不均勻度的影響，特別適用于測定灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料； 2）試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)重復性強； 3）布氏硬度值和抗力強度間存在一定換算關系。硬質的由頂角為 120176。為了解決表面硬度測量問題，與洛氏硬度的原理一樣，有一種表面洛氏硬度計，它與普通洛氏硬度不同之處在于： ① 預載荷為 30N，總載荷比較?。? ② 取常數(shù) K為 ，以 。 ③ 因有預加載荷，可以消除表面輕微的不平度對試驗結果的影響。但維氏硬度測定所用的壓頭為金剛石制成的四方角錐體，兩相對面間夾角為 136176。 ?試驗時，只要測量壓痕兩對角線長度的平均值，即可查表求得維氏硬度。當待測試層厚度較大時，應盡量選用較大的載荷，以減小對角線測量的相對誤差和試件表面層的影響，提高維氏硬度測定的精度。 ② 由于維氏硬度的壓痕為一輪廓清晰的正方形，其對角線長度易于精確測量，所以精度較布氏硬度法高。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 顯微硬度 布氏、洛氏和維氏三種硬度試驗法測定載荷較大，只能測得材料組織的平均硬度值。常用的有維氏顯微硬度和努氏硬度兩種。它采用金剛石 四角棱錐壓頭，兩長棱夾角為 176。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 肖氏硬度 肖氏硬度也稱回跳硬度，肖氏硬度試驗是一種動載荷試驗法。 鋼球從一定高度落于試件表面，即鋼球以一定的能量沖擊試樣表面，產(chǎn)生彈性變形和塑性變形。 肖氏硬度試驗的優(yōu)點是： 它是一種輕便的手提式硬度計，使用方便，可以在現(xiàn)場測量大型試件的硬度。 從微觀形變上看，布氏、洛氏和維氏硬度考察的是材料的塑性形變，表現(xiàn)為壓痕的大小或深度；里、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變，表現(xiàn)為反彈速度的大小或高度。而里氏硬度儀無需工作臺，其硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無論是大、重型工件還是幾何尺寸復雜的工件都能容易地檢測。 通常使用的布氏、洛氏和維氏硬度計體積龐大，不便于在現(xiàn)場使用，特別是需測試大、重型工件時。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 里氏硬度 由瑞士 Leeb博士出，它是一種動態(tài)硬度試驗法。試件的彈性極限越高，塑性變形越小，儲存的能量越多，鋼球回跳高度就越高，表明金屬試樣越硬。其基本原理是用一定重量的帶有金剛石圓頭或鋼球的重錘，使之從一定高度落向試件表面，根據(jù)鋼球回跳的高度來衡量試件硬度值大小，因此也稱回跳硬度。 ，壓痕形狀是菱形，其中長對角線的長度是短對角線的 。但由于測試載荷小，載荷與壓痕之間 的關系就不一定像維氏硬度試驗那樣，符合幾何相似原理，因此測試結果必須注明載荷大小，以便能進行有效的比較。 顯微硬度試驗可解決上述問題。 維氏硬度試驗的缺點： 效率較洛氏硬度法低。因此載荷大小可以任意選擇，所得硬度值都相同，不受布氏硬度測試方法加載荷和壓頭規(guī)定條件的約束。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 維氏硬度特別適用于表面硬化層和薄片材料的硬度測定： 選擇載荷時，應使硬化層或試件的厚度大于 。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 維氏硬度 載荷為 P，測得壓痕兩對角線長度后，取平均值 d，代入下式，求得維氏硬度，單位為 10Pa，但一般不標注單位。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 維氏硬度 維氏硬度 1925年由斯密思 (Smith)和桑蘭德 (Sandland)提出，在維克爾斯(Vickers)廠最早制造而得名。洛氏硬度值可以直接從硬度機表盤上讀取。 0 .0 0 2KhHR ?? 金剛石壓頭 。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 洛氏硬度 鑒于布氏硬度存在以上缺點， 1919年，洛克威爾 (Rockwell)提出了直 接用壓痕深度來衡量硬度值的洛氏硬度試驗。只要保證壓痕幾何形狀相似，即可建立 P和 D的某種選配關系。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 布氏硬度 布氏硬度試驗是應用得最久，也最為廣泛的壓入法硬度試驗之一。在靜載壓入法中，根據(jù)載荷、壓頭和表示方法不同，又分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等多種。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學性能 硬度 硬度是衡量材料軟硬程度的一種性能指標。 的方向產(chǎn)生切斷。
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