硬度以及硬度計的使用

強(qiáng)度和硬度是材料力學(xué)中兩個非常重要的指標(biāo)，強(qiáng)度一般用萬能壓力試驗機(jī)來測定，硬度則用硬度計來測定。廣義的說萬能濟(jì)南試驗機(jī)和硬度計都屬于材料試驗機(jī)。而硬度計則根據(jù)材料特性的不同，需用不同的硬度計來進(jìn)行測定。其中應(yīng)用為廣泛的有：洛氏硬度計、布氏硬度計、維氏硬度計、以及邵氏橡膠硬度計。

洛氏硬度(HR)

當(dāng)HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度計而用洛氏硬度計。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示：

HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。

HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，濟(jì)南彈簧試驗機(jī)用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。

維氏硬度計以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。

另外硬度還有以下表示和測試方式

布氏硬度(HB)

布氏硬度計以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。

維氏硬度(HV)

邵氏硬度計 - Shore hardness tester

邵氏硬度計分為邵氏橡膠A型硬度計,邵氏橡膠D型硬度計。邵氏硬度計是一種手持式硬度計,可精確橡膠(塑料)制品的邵氏硬度,它測量了規(guī)定壓針在指定壓強(qiáng)和時間條件下的針入度，是現(xiàn)場使用理想的測試儀器。它具有攜帶方便、造型美觀、重量輕等優(yōu)點。

肖氏硬度 - Shore scleroscope hardness

說明:簡稱HS。表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先提出。應(yīng)用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發(fā)生回跳。撞銷是一只具有的小錐，上常鑲有金剛鉆。用測得的撞銷回跳的高度來表示硬度。肖氏硬度計適用于測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值。用于測定橡膠、塑料、金屬材料等的硬度。在橡膠、塑料行業(yè)中常稱作邵氏硬度。

巴氏硬度 - Barcol scale of hardness

巴柯爾(Barcol)硬度(簡稱巴氏硬度), 早由美國 Barber-Colman公司提出，是近代國際上廣泛采用的一種硬度門類，以巴氏硬度計特定壓頭在標(biāo)準(zhǔn)彈簧的壓力作用下壓入試樣，以壓痕的深淺表征試樣的硬度。巴柯爾硬度計(巴氏硬度計)作為專門測量玻璃鋼制品、增強(qiáng)或非增強(qiáng)硬塑料、鋁及鋁合金、黃銅、紫銅等較軟金屬硬度的專用檢測工具(特別適用于玻璃鋼制品)，已被大多數(shù)國家或國際組織認(rèn)可。美國材料試驗協(xié)會(ASTM)、日本工業(yè)規(guī)范(JIS)、中國等國家相繼制定《用巴柯爾硬度計測量玻璃鋼(GRP)硬度試驗方法》的國家標(biāo)準(zhǔn)。

莫氏硬度 - Mohs’scale of hardness

說明:表示礦物硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。1824年由德國礦物學(xué)家莫斯(Frederich Mohs)首先提出。應(yīng)用劃痕法將棱錐形金剛鉆針刻劃所試礦物的表面而發(fā)生劃痕,習(xí)慣上礦物學(xué)或?qū)毷瘜W(xué)上都是用莫氏硬度。用測得的劃痕的深度分十級來表示硬度：滑石(talc)1(硬度小)，石膏(gypsum)2，方解石(calcite)3，螢石(fluorite)4，磷灰石(apatite)5，正長石(feldspar;orthoclase;periclase)6，石英(quartz)7，黃玉(topaz)8，剛玉(corundum)9，金剛石(diamond)10。莫氏硬度也用于表示其他固體物料的硬度。

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