力學性能試驗包括哪些 硬度試驗相關問題

硬度試驗是測量固體材料表面硬度的機械性能試驗。有劃 痕法、壓入法和動力法。機械工程常用的壓入法硬度試驗有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。 硬度試驗可在零件上直接進行，留在表面上的痕跡很小，零件不會被破壞，方法簡單、迅速。

什么是硬度？
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一種性能指標。

硬度試驗方法
劃痕法——表征金屬切斷強度
回跳法——表征金屬彈性變形功
壓入法——表征塑性變形抗力及應變硬化能力

硬度試驗：布氏硬度
1、壓頭：淬火鋼球（HBS），硬質合金球（HBW）
載荷：3000Kg 硬質合金，500Kg 軟質材料
保載時間：10-15s 黑色金屬，30s 有色金屬
2、壓痕相似原理
只用一種標準的載荷和鋼球直徑,不能同時適應硬的材料或者軟的材料。為保證不同載荷和直徑測量的 硬度值之間可比，壓痕必須滿足幾何相似。
3、布氏硬度表示方法：600HBW1/30/20
①度值，②符號HBW，③球直徑，④試驗力(1kgf=9.80665N)，⑤試驗力保持時間
4、布氏硬度試驗的優缺點：
優點：壓頭直徑較大→壓痕面積較大→硬度值可反映金屬在較大范圍內各組成相的平均性能，不受個別組成 相及微小不均勻性的影響。
缺點：對不同材料需更換壓頭直徑和改變試驗力，壓痕測量麻煩，自動檢測受到限制；壓痕較大時不宜在成品上試驗

硬度試驗：洛氏硬度
1、以測量壓痕深度表示材料硬度值。
2、壓頭有兩種：α＝120°的金剛石圓錐體，一定直徑的淬火鋼球。
3、洛氏硬度試驗優缺點：
優點：操作簡便、迅速，硬度可直接讀出；壓痕較小，可在工件上試驗；用不同標尺可測定軟硬不同和厚薄不一的試樣。
缺點：壓痕較小，代表性差；材料若有偏析及組織不均勻等缺陷，測試值重復性差，分散度大；用不同標尺測得的硬度值沒有聯系，不能直接比較。

硬度試驗：維氏硬度
原理與布氏硬度試驗相同，根據單位面積所承受的試驗力計算硬度值。不同的是維氏硬度的壓頭是兩個相對面夾角α為136°的金剛石四棱錐體。

硬度試驗：努氏硬度
與維氏硬度的區別
1）壓頭形狀不同；
2）硬度值不是試驗力除以壓痕表面積，而是除以壓痕投影面積

硬度試驗：肖氏硬度
一種動載荷試驗法，原理是將一定質量的帶有金剛石圓頭或鋼球的重錘，從一定高度落于金屬試樣表面，根據重錘回跳的高度來表征金屬硬度值大小，也稱回跳硬度。用HS表示。

硬度試驗：里氏硬度
動載荷試驗法，用規定質量的沖擊體在彈力作用下以一定的速度沖擊試樣表面，用沖頭的回彈速度表征金屬的硬度值。用HL表示。

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