材料的力學(xué)性能(2)-資料下載頁(yè)
2025-05-01 01:12本頁(yè)面
【正文】 代入下式，求得維氏硬度，單位為 10Pa，但一般不標(biāo)注單位。 221362 s i n1 . 8 5 4 42oP PHVdd???維氏硬度試驗(yàn)時(shí)，所加的載荷為 50， 100， 200， 300， 500， 1000N等 6種； ?當(dāng)載荷一定時(shí)，即可根據(jù) d值，算出維氏硬度值。 ?試驗(yàn)時(shí)，只要測(cè)量壓痕兩對(duì)角線長(zhǎng)度的平均值，即可查表求得維氏硬度。 ?維氏硬度的表示方法與布氏硬度的相同。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)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(cè)定： 選擇載荷時(shí)，應(yīng)使硬化層或試件的厚度大于 。若不知待測(cè)試件的硬化層厚度，則可在不同的載荷下，按照從小到大的順序進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)待測(cè)試層厚度較大時(shí)，應(yīng)盡量選用較大的載荷，以減小對(duì)角線測(cè)量的相對(duì)誤差和試件表面層的影響，提高維氏硬度測(cè)定的精度。 維氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)： ① 由于維氏硬度測(cè)試采用四方角錐體壓頭，在各種載荷作用下，所得的壓痕幾何相似。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(cè)試方法加載荷和壓頭規(guī)定條件的約束。維氏硬度法測(cè)量范圍較寬，軟硬材料都可以測(cè)試，而不存在洛氏硬度法那種不同標(biāo)尺的硬度無(wú)法統(tǒng)一的問(wèn)題，并且比洛氏硬度法能更好地測(cè)定薄件或薄層的硬度，因而常用來(lái)測(cè)定表面硬化層以及儀表零件的硬度。 ② 由于維氏硬度的壓痕為一輪廓清晰的正方形，其對(duì)角線長(zhǎng)度易于精確測(cè)量，所以精度較布氏硬度法高。 ③ 當(dāng)材料的硬度小于 450HV時(shí)，維氏硬度值與布氏硬度值大致相同。 維氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)： 效率較洛氏硬度法低。但隨著自動(dòng)維氏硬度機(jī)的發(fā)明，這一缺點(diǎn)將會(huì)被克服。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 顯微硬度 布氏、洛氏和維氏三種硬度試驗(yàn)法測(cè)定載荷較大，只能測(cè)得材料組織的平均硬度值。測(cè)定極小范圍內(nèi)物質(zhì)的硬度，或者研究擴(kuò)散層組織、偏析相、硬化層深度以及極薄件等，上述方法就不適用了；此外，像陶瓷這樣的脆性材料，用上述方法所施加的載荷大，則會(huì)容易使陶瓷材料破碎。 顯微硬度試驗(yàn)可解決上述問(wèn)題。 所謂顯微硬度試驗(yàn)，一般是指測(cè)試載荷小于 200g力的硬度試驗(yàn)。常用的有維氏顯微硬度和努氏硬度兩種。 顯微硬度計(jì) 納米硬度計(jì) 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(yàn)實(shí)質(zhì)上就是小載荷的維氏硬度試驗(yàn)，其測(cè)試原理和維氏硬度試驗(yàn)相同，并仍用符號(hào) HV表示。但由于測(cè)試載荷小，載荷與壓痕之間 的關(guān)系就不一定像維氏硬度試驗(yàn)?zāi)菢?，符合幾何相似原理，因此測(cè)試結(jié)果必須注明載荷大小，以便能進(jìn)行有效的比較。 努氏硬度 努氏 (Knoop)硬度原理與維氏硬度相同，只是壓頭形狀不同。它采用金剛石 四角棱錐壓頭，兩長(zhǎng)棱夾角為 176。 ，兩短棱夾角為 130176。 ，壓痕形狀是菱形，其中長(zhǎng)對(duì)角線的長(zhǎng)度是短對(duì)角線的 。測(cè)量時(shí)，只測(cè)量長(zhǎng)對(duì)角線的長(zhǎng)度，所以測(cè)量精度較高，對(duì)測(cè)量薄層的硬度及檢查硬化層的硬度分布很有價(jià)值，比維氏硬度好。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 肖氏硬度 肖氏硬度也稱回跳硬度，肖氏硬度試驗(yàn)是一種動(dòng)載荷試驗(yàn)法。 1806年，由肖爾 (Shore)提出，故稱為肖氏硬度。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(lái)衡量試件硬度值大小，因此也稱回跳硬度。肖氏硬度用 HS表示。 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。鋼球的沖擊能量一部分轉(zhuǎn)變成塑性變形功被試件所吸收，另一部分轉(zhuǎn)變成彈性變形功而被試件儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)彈性變形恢復(fù)時(shí)，能量被釋放出來(lái)，使鋼球回跳到一定高度。試件的彈性極限越高，塑性變形越小，儲(chǔ)存的能量越多，鋼球回跳高度就越高，表明金屬試樣越硬。 肖氏硬度值只能對(duì)彈性模量相同的材料進(jìn)行測(cè)定比較。 肖氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是： 它是一種輕便的手提式硬度計(jì)，使用方便，可以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量大型試件的硬度。 其缺點(diǎn)是： 試樣結(jié)果的準(zhǔn)確性受人為因素影響較大，所以在科學(xué)研究中，較少使用。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 里氏硬度 由瑞士 Leeb博士出，它是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法。 硬度傳感器的沖擊體在與被測(cè)工件沖擊過(guò)程中，距工件表面 1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以 1000，定義為里氏硬度值，以 HL表示里氏硬度計(jì)算公式如下： HL=Vb/Va 1000 式中， Vb：反彈速度， Va：沖擊速度。 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。 RAL 1 材料在靜載荷下的力學(xué)性能 里氏硬度 里氏硬度儀的主要特點(diǎn)如下： 肖氏及里氏硬度均屬動(dòng)載測(cè)試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此肖氏硬度儀要垂直向下使用，這勢(shì)必在實(shí)際使用中造成很大的局限性；而里氏硬度計(jì)考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度，通過(guò)速度修正，可在任意方向上使用，極大地方便了使用者。 通常使用的布氏、洛氏和維氏硬度計(jì)體積龐大，不便于在現(xiàn)場(chǎng)使用，特別是需測(cè)試大、重型工件時(shí)。由于硬度計(jì)工作臺(tái)無(wú)法容納，所以根本無(wú)法檢測(cè)。而里氏硬度儀無(wú)需工作臺(tái)，其硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無(wú)論是大、重型工件還是幾何尺寸復(fù)雜的工件都能容易地檢測(cè)。
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