大家好我是机械小欧,每天在头条分享机械知识。今天给大家分享一下金属的力学性能--硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标,也是指金属材料抵抗局部变形,特别是塑性变形,压痕或划痕的能力。
硬度测定方法有压入法、划痕法、回弹高度法等。其中压入法的应用最为普遍。即在规定的静态试验力作用下,将一定的压头压人金属材料表面层,然后根据压痕的面积大小或深度测定其硬度值。这种评定方法称为压痕硬度。在压人法中、根据载荷、压头和表示方法的不同,常用的硬度测试方法有布氏硬度(原标准为 HBS 成 HBW,新标准均为HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC等)和维氏硬度(HV)。
(一)布氏硬度
布氏硬度的试验原理是用一定直径的硬质合金球、以相应的试验力压人试样表面,经规定的保持时间后、卸除试验力,测量试样表面的压痕直径d,然后根据压痕直径d 计算其硬度值的方法,如图2-4所示。布氏硬度是用球面压痕单位表面积上所承受的平均压力表示的。目前试验标准GB/T231.1-2002用符号HBW表示。标准规定试验范围上限为650HBW。布氏硬度值的计算式为
式中 F--试验力(N);
D-压头的直径(mm);
d--压痕直径(mm)。
式中,只有d是变数,因此,试验时只要测量出压痕直径d(mm),可通过计算或查布氏硬度表即可得出 HBW 值。布氏硬度计算值一般都不标出单位,只写明硬度的数值。
由于金属材料有硬有软,工件有厚有薄,在进行布氏硬度试验时,压头直径 D(有10mm,5mm,2.5mm、Imm四种)、试验力F和保持时间应根据被测金属种类和厚度正确地进行选择。
在进行布氏硬度试验时,试验力的选择应保证压痕直径d在(0.24-0.6)D之间。试验力F(N)与球压头直径D(mm)的平方的比率(0.102F/D平方比值)应为30、15、10、5、2.5、1之中的某一个,而且应根据被检测材料及其硬度值合理选择。