【正文】 對角線的長度是短對角線的 。 顯微硬度試驗可解決上述問題。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(xué)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。洛氏硬度值可以直接從硬度機表盤上讀取。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)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。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 布氏硬度 布氏硬度試驗是應(yīng)用得最久，也最為廣泛的壓入法硬度試驗之一。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 硬度 硬度是衡量材料軟硬程度的一種性能指標。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 壓縮 a－短試樣，破壞試驗； b－長試樣，測量彈性性能和微量塑性變形抗力。因此，扭轉(zhuǎn)可以靈敏地反映材料的表面缺陷，如金屬工具鋼的表面淬火微裂紋。 材料在其它靜載荷下的力學(xué)性能 加載方式與力學(xué)狀態(tài)圖 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)： 某一應(yīng)力狀態(tài)下的最大切應(yīng)力和最大正應(yīng)力之比： ma xma x? ???? 值是應(yīng)力狀態(tài)的一種標志： ? ＞ 1 表示軟的應(yīng)力狀態(tài) ? ＜ 1 表示硬的應(yīng)力狀態(tài) 。 （ α－ Fe單晶中常見，多晶純鐵、半導(dǎo)體材料硅、金屬鍺也有 。 表征脆性材料力學(xué)特征的主要參量有兩個：彈性模量 E；斷裂強度 ??。 隨著塑性變形的增大，變形抗力不斷增加，當應(yīng)力達到最大值 σb以后，材料的形變強化效應(yīng)已經(jīng)不能補償橫截面積的減小而引起的承載能力的降低，試樣的某一部位截面開始急劇縮小，因而在工程應(yīng)力－應(yīng)變曲線上，出現(xiàn)了應(yīng)力隨應(yīng)變的增大而降低的現(xiàn)象。 規(guī)定比例極限 一般規(guī)定曲線上某點切線和縱坐標夾角的正切值 tanθ′比直線部分和縱坐標夾角的正切 值 tanθ增加 50%時，則該點對應(yīng)的應(yīng)力即為規(guī)定比例極限。 目的： 1）合理使用材料－ 掌握不同服役條件下力學(xué)性能變化規(guī)律，有助于正確選擇材料； 2）研究開發(fā)新材料－ 明確提高力學(xué)性能的方向和途徑，是研發(fā)新材料的關(guān)鍵； 3）改進和開發(fā)冷熱加工工藝。這種行為又稱為力學(xué)行為，通常表現(xiàn)為金屬的變形和斷裂。 材料的拉伸性能 靜拉伸試驗：常溫、單向靜拉伸載荷，光滑試樣。應(yīng)力超過彈性極限以后，便開始發(fā)生塑性變形。 斷裂強度表征材料對斷裂的抗力。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 塑性材料的拉伸性能 塑性較好的工程材料曲線大致可分為 彈性變形 、 塑性變形 和 斷裂三個階段。 （多是由于孿生或者溶質(zhì)原子與位錯的交互作用） RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 切應(yīng)力和正應(yīng)力對材料的變形和斷裂起著不同的作用： 切應(yīng)力是位錯運動的推動力，只有切應(yīng)力，才能引起塑性變形，而正應(yīng)力主要決定斷裂的發(fā)展過程，因為只有拉應(yīng)力，才能促使裂紋的擴展。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 扭轉(zhuǎn) M ??pp WM? ? WM? ?曲線 扭轉(zhuǎn)圖 bb WM? ?扭轉(zhuǎn)屈服強度 扭轉(zhuǎn)條件強度極限 扭轉(zhuǎn)比例極限 －扭矩； －扭轉(zhuǎn)角 (標距 l0上兩個截面間的相對扭轉(zhuǎn)角 ) M ?W － 樣截面系數(shù) RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 扭轉(zhuǎn) 切斷 （塑性材料） 正斷 （脆性材料） 組合切斷 （在鍛造或軋制過程中使夾雜或偏析物沿軸向分布，降低了軸向切斷抗力 τ K，形成縱向和橫向的組合切斷斷口。對顯示材料體積性缺陷，特別是靠近心部的材質(zhì)缺陷不敏感。例如灰鑄鐵在拉伸試驗時，表現(xiàn)為垂直于載荷軸線的正斷，塑性變形幾乎為零；而在壓縮試驗時，則能產(chǎn)生一定的塑性變形，并能沿與軸線成 45176。 在壓入法中，根據(jù)加載速度不同，又分為靜載壓入法和動載壓入法 (彈性回跳法 )。 222()PHBDD dD???? RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 壓痕相似原理 對同一種材料，采用不同的 P和 D進行試驗時，能否得到統(tǒng)一的布氏硬度值，關(guān)鍵在于壓痕的幾何形狀是否相似。 的金剛石圓錐體制成，適于測定淬火鋼材等較硬的金屬材料；軟質(zhì)的為直徑(1/16英寸 )的鋼球。 洛氏硬度試驗的缺點： ① 洛氏硬度是人為定義的，使得不同標尺的洛氏硬度值無法相互比較； ② 由于壓痕小，所以洛氏硬度對材料組織不均勻性很敏感，測試結(jié)果比較分散，重復(fù)性差，因而不適用于具有粗大、不均勻組織材料的硬度測定。 ?維氏硬度的表示方法與布氏硬度的相同。 ③ 當材料的硬度小于 450HV時，維氏硬度值與布氏硬度值大致相同。 顯微硬度計 納米硬度計 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 維氏顯微硬度 維氏顯微硬度試驗實質(zhì)上就是小載荷的維氏硬度試驗，其測試原理和維氏硬度試驗相同，并仍用符號 HV表示。 1806年，由肖爾 (Shore)提出，故稱為肖氏硬度。 其缺點是： 試樣結(jié)果的準確性受人為因素影響較大，所以在科學(xué)研究中，較少使用。