材料力學(xué)性能第二章-資料下載頁
2025-08-05 08:27本頁面
【正文】 用見表 23和 24。 表面洛氏硬度的預(yù)載荷為 30N，總載荷為 150N、300N和 450N，以 。 92 第 四 節(jié) 硬 度 1) 根據(jù)所測材料的成分及組織確定壓頭和負(fù)荷，一般為 HRC； 2) 為保證壓頭與試樣表面接觸良好，首先加一預(yù)負(fù)荷 10kgf，定位，并調(diào)零； 3) 加主載荷 140kgf，壓頭壓入深度 h1 ； 4) 靜置，卸載，壓頭彈性變形恢復(fù) h2，殘留變 形為 h＝ h1－ h2 ； 5) 直接從表盤或顯示屏得出 HRC值。 試驗規(guī)程及步驟： GB/T23091 93 第 四 節(jié) 硬 度 ? 優(yōu)點(diǎn)： 壓痕小，易檢驗成品，操作簡便迅速，可測定軟硬不同和厚薄不均的材料硬度。 因加有預(yù)載荷，可以消除表面輕微的不平度對試驗結(jié)果的影響。 ? 缺點(diǎn)： 壓痕小，對材料組織的不均勻性很敏感，試驗數(shù)據(jù)分散，重復(fù)性差。 用不同標(biāo)尺測得的硬度值不能直接進(jìn)行比較，又不能彼此互換。 洛氏硬度試驗特點(diǎn)及應(yīng)用 94 第 四 節(jié) 硬 度 95 第 四 節(jié) 硬 度 ■ 維氏硬度的特點(diǎn)： 1） 壓頭為四方角錐，錐角 136176。 ，由于壓入角 不隨負(fù)荷變化，因此負(fù)荷可任意選擇，不受 F/D2的限制（比 HB的優(yōu)越性）。 2） 原理與 HB相同，通過測量壓痕對角線計算 壓痕表面積。同種材料在不同載荷下滿足顯 示相似原理，所得硬度值能完全相等。 3 維氏硬度 (Vickers hardness) 1925年 96 第 四 節(jié) 硬 度 ? 為了所測數(shù)據(jù)與 HB值能得到最好的配合。因為一般布氏硬度試驗時，壓痕直徑 d多半在 到 ，當(dāng) 時，通過此壓痕直徑作鋼球的切線，切線的夾角正好等于 136176。 ，如圖所示。 為什么四方角錐要選取 136 176。 0 . 2 5 0 . 5 0 . 3 7 52DDdD???97 第 四 節(jié) 硬 度 維氏硬度四方角錐壓頭錐面夾角的確定 98 第 四 節(jié) 硬 度 3） 壓痕為正方形，輪廓清晰，測得的對角線誤 差?。ū?HB測量方便精確） 4） 采用了金剛石壓頭，適合于任何材料，硬度 值完全統(tǒng)一（比 HR優(yōu)越性），負(fù)荷可任意 選擇 ， 盡量使壓痕大一些 ， 易測量 ， 誤差小。 5） 唯一的 缺點(diǎn) ，硬度值需要通過測量對角線后 才能得出（查表）效率不如 HRC高。 99 第 四 節(jié) 硬 度 0221362 sin2 1. 85 4 /FH V F dd??0221362 sin2 1. 85 4 /FH V F dd??當(dāng)載荷單位為 kgf， 當(dāng)載荷單位為 N， 選擇的載荷應(yīng)保證試驗層厚度大于 0221362 sin20 .1 0 2 0 .1 8 9 /FH V F dd??100 第 四 節(jié) 硬 度 ? 試驗規(guī)程及步驟： GB/ 1) 所測材料的成分及組織確定； 2) 厚度測定； 3) 選載荷、加載時間； 4) 測量硬度，打壓痕，測 d1和 d2值； 5) 查表得 HV。 表示式：數(shù)字＋ HV＋數(shù)字 (載荷 )/數(shù)字 (載荷持續(xù)時間 ) 如： 640HV30/20 101 第 四 節(jié) 硬 度 102 第 四 節(jié) 硬 度 5 顯微硬度： （ 1）試驗原理同維氏硬度，壓頭有兩種 維氏壓頭 努氏壓頭（菱形金剛石錐體） 長短對角線之比 :1，深長比 1:30 試樣尺寸很小或很薄、陶瓷等脆性材料 （ 2）測量對象 各種顯微組織 載荷 ≤2N 103 第 四 節(jié) 硬 度 ? 顯微維氏硬度，載荷以 gf計量，壓痕對角線長度以 μm計量 。 0221362 sin2 18 54 .4 /FH V F dd??國標(biāo) GB4342－ 84 104 第 四 節(jié) 硬 度 （顯微）維氏硬度壓痕 105 第 四 節(jié) 硬 度 （ 3）努氏 （ Knoop） 壓頭硬度試驗的 優(yōu)點(diǎn)： 測量點(diǎn)緊湊，壓痕體積小，能測出硬度微小變化區(qū)域；也可測薄層硬度。 在相同的對角線長度下，努氏壓痕的深度與面積只有維氏壓痕的 15％ 106 第 四 節(jié) 硬 度 A: 壓痕投影面積； l：長對角線長度 載荷通常為 ～ 。 22 4 5 0 lFlFAFHK ????國標(biāo) GB/ 107 第 四 節(jié) 硬 度 5 其他硬度 ■ 肖氏硬度試驗： 將具有一定質(zhì)量的帶有金剛石或合金鋼球的重錘從一定高度落向試樣表面，根據(jù)重錘回跳的高度來表征材料的硬度值，用 HS表示。 HS＝ K(h/h0) K:肖氏硬度系數(shù) h：回跳高度 h0：原始高度 彈性模量相同才可進(jìn)行比較 C型肖氏硬度計 K=104/65 D型肖氏硬度計 K=140。 108 第 四 節(jié) 硬 度 ? 莫氏硬度 (一種相對硬度 )。莫氏硬度是以常見的十種礦物來作為標(biāo)準(zhǔn)用相互刮擦以區(qū)分孰硬孰軟，習(xí)慣上礦物材料常用莫氏硬度。它只表示硬度從大到小的順序，不表示軟硬的程度。 ? 滑石 (talc)1（硬度最?。?，石膏 (gypsum)2，方解石(calcite)3，螢石 (fluorite)4，磷灰石 (apatite)5，正長石 (feldspar)6，石英 (quartz)7，黃玉 (topaz)8，剛玉(corundum)9，金剛石 (diamond)10。 109 第 四 節(jié) 硬 度 110 第 四 節(jié) 硬 度 三、硬度的影響因素 化學(xué)鍵：共價鍵 ≥離子鍵 金屬鍵 氫鍵 范氏鍵； 聚集結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)越密，硬度越高； 高度交聯(lián) 未交聯(lián) 溫度 111 第 四 節(jié) 硬 度 四、硬度與其他力學(xué)性能的關(guān)系 試驗證明，金屬的布氏硬度與抗拉強(qiáng)度之間成 正比關(guān)系，即 疲勞強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系式為 k和 m為比例系數(shù)，不同的材料 k和 m值不同。 下表列出了常用退火金屬的 k值。 k H Bb ??bm ?? ?? 1112 第 四 節(jié) 硬 度 退火金屬的 HB與 σb， σ1的關(guān)系 113 第二章 小結(jié) 本章小節(jié) ? 扭轉(zhuǎn)、彎曲、壓縮、剪切的力學(xué)性能指標(biāo)及測量方法及應(yīng)用； ? 缺口試樣靜載力學(xué)性能； ? 硬度的幾種測定方法的測量原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。
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