【正文】 。 下表列出了常用退火金屬的 k值。 ? 滑石 (talc)1（硬度最小），石膏 (gypsum)2，方解石(calcite)3，螢石 (fluorite)4，磷灰石 (apatite)5，正長(zhǎng)石 (feldspar)6，石英 (quartz)7，黃玉 (topaz)8，剛玉(corundum)9，金剛石 (diamond)10。莫氏硬度是以常見(jiàn)的十種礦物來(lái)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。 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(jì) K=104/65 D型肖氏硬度計(jì) K=140。 在相同的對(duì)角線長(zhǎng)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(zhǎng)對(duì)角線長(zhǎng)度 載荷通常為 ～ 。 表示式：數(shù)字＋ HV＋數(shù)字 (載荷 )/數(shù)字 (載荷持續(xù)時(shí)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(yàn)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(zhǎng)短對(duì)角線之比 :1，深長(zhǎng)比 1:30 試樣尺寸很小或很薄、陶瓷等脆性材料 （ 2）測(cè)量對(duì)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(jì)量，壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度以 μm計(jì)量 。 5） 唯一的 缺點(diǎn) ，硬度值需要通過(guò)測(cè)量對(duì)角線后 才能得出（查表）效率不如 HRC高。 為什么四方角錐要選取 136 176。因?yàn)橐话悴际嫌捕仍囼?yàn)時(shí)，壓痕直徑 d多半在 到 ，當(dāng) 時(shí)，通過(guò)此壓痕直徑作鋼球的切線，切線的夾角正好等于 136176。同種材料在不同載荷下滿(mǎn)足顯 示相似原理，所得硬度值能完全相等。 ，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）。 用不同標(biāo)尺測(cè)得的硬度值不能直接進(jìn)行比較，又不能彼此互換。 因加有預(yù)載荷，可以消除表面輕微的不平度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。 92 第 四 節(jié) 硬 度 1) 根據(jù)所測(cè)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(pán)或顯示屏得出 HRC值。 各種洛氏硬度和表面洛氏硬度的試驗(yàn)規(guī)范和應(yīng)用見(jiàn)表 23和 24。 k的意義：使讀數(shù)和硬度值成正比。（ 1919年） ■ 原理： 根據(jù)壓痕的深度作為硬度值大小的計(jì)量指標(biāo)。 ? 缺點(diǎn)： 壓痕大，不易檢驗(yàn)成品；不同材料需更換 F和 D；壓痕直徑測(cè)量麻煩；鋼球本身變形問(wèn)題。 GB/T2311984和 GB/T627086 86 第 四 節(jié) 硬 度 （ 3）布氏硬度試驗(yàn)特點(diǎn)及應(yīng)用 ? 優(yōu)點(diǎn)： 壓痕大，可反映材料較大區(qū)域內(nèi)的平均性能，而且試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性好。 材料 布氏硬度范圍 F/D2 材料 布氏硬度范圍 F/D2 鋼和鑄鐵 140 10 輕金屬及合金 35 , ≥140 30 35~80 5,10,15 銅及銅合金 35 5 80 10,15 35~130 10 鉛、錫 1, 130 30 81 ? 布氏硬度的表示方法： 數(shù)字＋硬度符號(hào) (HBS Or HBW)＋數(shù)字 /數(shù)字 /數(shù)字 第 四 節(jié) 硬 度 硬度值 鋼球直徑 載荷大小 載荷保持時(shí)間 280HBS10/3000/30 350HBW5/750/10 保持時(shí)間為 10～ 15s時(shí)可不標(biāo)注 82 布氏硬度試驗(yàn)時(shí)要求試樣最小厚度不應(yīng)小于壓痕深度的 10倍，試推導(dǎo)出試樣最小厚度的公式。 試樣的厚度應(yīng)大于壓痕深度的 10倍。 77 第 四 節(jié) 硬 度 ■ 布氏硬度值的符號(hào)： HBS （淬火鋼球壓頭） HBW（硬質(zhì)合金壓頭） ■ 布氏硬度值計(jì)算公式： 只要測(cè)量了 d，查表即可得 HB。 76 第 四 節(jié) 硬 度 二、硬度試驗(yàn)的方法 1 布氏硬度 (Brinell Hardness) （ 1）布氏硬度試驗(yàn)原理 該法始于 1900年，是應(yīng)用得最久、最廣泛的壓入法硬度試驗(yàn)之一。 4) 與其他性能有關(guān)系，可估算其他性能。 2) 試驗(yàn)（設(shè)備）簡(jiǎn)單（操作方便）易行，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)（檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量）和材料研究。 （定性分析） （定量分析用材料的斷裂韌性） 73 第 四 節(jié) 硬 度 一、硬度試驗(yàn)的意義 硬度的概念： 硬度是衡量材料軟硬程度的一 種力學(xué)性能，物理意義是材料在表面上的不大 的體積內(nèi)抵抗變形（壓入法）或者破裂（刻劃 法）的能力。 材料 1 材料 2 材料 3 71 第三節(jié) 缺口試樣靜載力學(xué)性能 ? 缺口靜彎曲線與靜拉伸曲線相似，也分為三個(gè)階 段： I －彈性變形部分，彈性功 II －塑性變形部分，塑性功 III－斷裂部分，斷裂功 III代表當(dāng)裂紋產(chǎn)生后，材料阻礙裂紋繼續(xù)擴(kuò)展的能力，通常以 Pmax/P的大小來(lái)表示裂紋敏感度。 69 第三節(jié) 缺口試樣靜載力學(xué)性能 靜彎試驗(yàn)請(qǐng)看 動(dòng)畫(huà)演示 。 ■ 缺口靜彎曲試驗(yàn)的目的： 評(píng)定或比較結(jié)構(gòu)鋼的缺口敏感度和裂紋敏感度。缺口偏斜拉伸試驗(yàn)就是在更苛刻的應(yīng)力狀態(tài)和試驗(yàn)條件下，來(lái)檢驗(yàn)與對(duì)比不同材料或不同工藝所表現(xiàn)出的性能差異。 斷口形貌如 圖 (c)所示。此時(shí) σmax出現(xiàn)在試樣中心位置，如右 圖中曲線 6所示。 63 第三節(jié) 缺口試樣靜載力學(xué)性能 缺口試樣變形時(shí)應(yīng)力分布情況圖 (3)如果材料的斷裂抗力遠(yuǎn)高于屈服強(qiáng)度，則隨著載荷的增加。 61 第三節(jié) 缺口試樣靜載力學(xué)性能 (2)在缺口根部可發(fā)生少量塑性變形，這時(shí)最大軸向應(yīng)力 σ max已不在缺口頂端的表面處，而是位于塑性變形區(qū)和彈性區(qū)的交界處，如 圖的曲線 3所示。 59 第三節(jié) 缺口試樣靜載力學(xué)性能 ? 試驗(yàn)過(guò)程： 材料在進(jìn)行缺口拉伸試驗(yàn)時(shí)，斷裂情況有三種： （ 1）材料在制成缺口試樣進(jìn)行拉伸時(shí)，缺口根部只有彈性變形而失去了塑性變形能力，這時(shí)缺口截面上的應(yīng)力分布如 圖中的曲線 1所示。 NSR與缺口敏感性成反比： bnebN S R q????比值越大，缺口敏感性越小。 (c)表示代表缺口形狀的 3個(gè) 主要參數(shù) ： δ 為缺口深度， ω為缺口角，ρ 為缺口曲率半徑。 缺口靜拉伸試驗(yàn)的目的，常用于評(píng)定高強(qiáng)