里氏硬度計(jì)原理

　　用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈力作用下以一定速度沖擊試樣表面，用沖頭在距離試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度之比計(jì)算出的數(shù)值就是里氏硬度。里氏硬度計(jì)實(shí)際上是肖氏硬度計(jì)的改進(jìn)型，它們測定的都是沖擊體在試樣表面經(jīng)試樣塑性變形消耗能量后的剩余能量。

布氏硬度計(jì)原理

　　用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量試樣表面的壓痕直徑。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS(鋼球)表示，單位為N/mm2(MPa)。

測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠，但一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

邵氏硬度計(jì)原理

　　具有一定形狀的鋼制壓足，在試驗(yàn)力作用下垂直壓入試樣表面，當(dāng)壓足表面與試樣表面完全貼合時(shí)，壓針尖端面相對壓足平面有一定的伸出長度L(見圖1)，以L值的大小來表征邵氏硬度的大小，L值越大，表示邵爾硬度越低，反之越高。計(jì)算公式為：

　　HA=100- L/0.025 　　HD=100- L/0.025 　　HC=100- L/0.025 式中HA為邵氏A硬度。

　　由公式可知，邵A硬度與壓針位移量有關(guān)。通過測量壓針的位移量，即可計(jì)算出邵A硬度值。

維氏硬度計(jì)原理

　　維氏硬度試驗(yàn)原理與布氏硬度相似，也是根據(jù)壓痕單位表面積上的試驗(yàn)力大小來計(jì)算硬度值。區(qū)別在于壓頭采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體，將其以選定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，按規(guī)定保持一定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線長度。維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示，符號(hào)HV。

　　式中F-作用在壓頭上的試驗(yàn)力(N),d-壓痕兩對角線長度的平均值(㎜),HV值的單位為N/㎜2，但習(xí)慣上只寫出硬度值而不標(biāo)出單位。

肖氏硬度計(jì)原理

　　肖氏硬度試驗(yàn)法是于1906年由美國之A.F.Shore所發(fā)明。把一定量2.36克的小錘(尖端裝有小粒的鉆石，期尖端半徑為0.25mm)掛在垂直的計(jì)測桶內(nèi)一定高度，由此高度使小錘自由落下。當(dāng)小錘打擊試片時(shí)，試片表面會(huì)產(chǎn)生很小的壓痕，此時(shí)小錘的一部份能量會(huì)消耗在試片的變形。而剩余的能量會(huì)時(shí)小錘反跳至令一高度。如試片的硬度越大，則沖擊壓痕淺，消耗能量少，殘余能量大，會(huì)有較高的反跳高度。反之亦然，所以可用小錘的反跳高度來表示肖氏硬度，通常用HS記號(hào)表示之

韋氏硬度計(jì)原理

　　一定形狀的硬鋼壓針，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義0.01mm的壓入深度為一個(gè)韋氏硬度單位。韋氏硬度單位表示為HW。

洛氏硬度計(jì)原理

　　在規(guī)定條件下，將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球)分2個(gè)步驟壓入試樣表面。卸除主試驗(yàn)力后，在初試驗(yàn)力下測量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。

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