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硬度計及硬度計材料的概念

發(fā)布時間:2018-10-15  閱讀:141次
硬度計對材料的硬度進行測定的試驗稱為硬度試驗。硬度試驗屬材料的機械性能試驗范疇,是 認識和了解材料性能的重要手段之一。硬度試驗隨著
硬度計對材料的硬度進行測定的試驗稱為硬度試驗。硬度試驗屬材料的機械性能試驗范疇,是 認識和了解材料性能的重要手段之一。硬度試驗隨著人類發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)和使用材料而產(chǎn)生,隨 著材料科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展,硬度的概念也隨著人們對材料性質(zhì)研究的深入而逐漸完善和統(tǒng)


現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生活,對材料性能提出的要求盡管名目繁多,但歸 納起來可分為兩大類:一類是工藝性能;另一類是使用性能。工藝性能是表示材料是否適 合于某些加工生產(chǎn)方式,而使用性能表示材料能否在某些方面進行應(yīng)用。為了解材料的性 能,就要進行材料性能試驗。人們除了通過測定材料的一些基本性質(zhì)如熔點、電導(dǎo)率、密度 等來了解材料的工藝性能和使用性能外,還要通過模擬各種實際的工藝和使用條件而設(shè)計出 一些試驗裝置來測定和了解材料的性能。這樣所測得的材料的性能,往往是由材料幾個參變 量(即材料多種基本性質(zhì)綜合作用)所決定,并且不但取決于材料本身的性質(zhì),而且與所模 擬的試驗條件也密切相關(guān)。硬度試驗也是人們模擬生產(chǎn)和使用條件設(shè)計出來的一些試驗裝置 來測定材料的性能。硬度試驗所測得的結(jié)果是由材料的性質(zhì)以及所模擬的試驗條件共同決定 的。恒儀硬度計&金相制樣設(shè)備 http://hntzzg.com

在人類創(chuàng)制和使用工具的初期,人們將兩個不同材料的物體互相擦劃,觀察所產(chǎn)生的擦 筠條紋來判斷材料的性質(zhì)。沒有擦劃條紋的被視為較硬的材料,用其制造工具不易被損壞; 有擦劃條紋的被看作硬度較低的材料,容易被加工。這是人類最早的硬度試驗。在這里,硬 度試驗結(jié)果反映了材料抵抗塑性變形和破壞的能力。兩個互相擦劃物體中的一個是否產(chǎn)生擦 劃條紋,以及檫劃條紋的深淺,不但取決于這個物體材料本身的性質(zhì),還取決于另一個物體 的性質(zhì)、形狀以及擦劃時所施加的力的大小等。在日常生活中,人們用手指撳壓各種橡膠、 塑料等來判斷這些材料的硬度,對于容易壓入的材料被認為是較軟的材料,反之,被認為是 較硬的材料。這樣的硬度試驗結(jié)果,反映了材料抵抗彈性變形的能力。這種硬度試驗雖然非 常粗糙,但現(xiàn)代較精確的橡膠、塑料等硬度試驗都是根據(jù)上面這種硬度試驗的基本原理發(fā) 展、完善起來的。在工廠機械加工車間里,人們以對材料鉆孔、切削、銼等加工難易程度來 判斷材料的硬度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,要求對材料性能作更深入的了解,在這種情況下, 很多精確的試驗方法相繼出現(xiàn),以一個較硬的被稱作壓頭的物體,壓入材料的表面,以所產(chǎn) 生壓痕的大小來確定材料的硬度,或以一個較硬的被稱作沖頭的物體沖擊材料的表面,以其 回跳的高度來判斷材料硬度,這是目前得到廣泛應(yīng)用的較精確的硬度試驗方法。這些硬度試

驗結(jié)果,反映了材料抵抗塑性變形、彈性變形或破壞的能力,或者反映了抵抗其中兩者或三 者同時發(fā)生的能力。而且,其結(jié)果與壓頭或沖頭的材質(zhì)、形狀以及所加試驗力或沖擊能量的 大小等也有著密切的關(guān)系。以上這些硬度試驗都只有材料的局部區(qū)域受到試驗的影響。

除了以上介紹的幾沖硬度試驗方法外,還有很多其它的硬度試驗方法,綜合各種硬度試 驗方法的共同特征,硬度可以定義為:硬度是在只有材料局部區(qū)域受到試驗影響的情況下, 對材料抵抗塑性變形、彈性變形或破壞的能力,或者抵抗其中兩種或三種同時發(fā)生能力的描 述。

在材料的機械性能試驗中,通過沖擊,拉壓強度和彈性模量等試驗所測得的結(jié)果,也反 映了材料抵抗塑性變形、彈性變形或破壞的能力。但是,在進行這些試驗時,受試驗的材料 不只是局部區(qū)域,而兒乎是整體要受到試驗的影響。因此,根據(jù)硬度的定義,這些試驗不屬 硬度試驗范疇。

根據(jù)不同硬度試驗方法進行硬度試驗所得的材料硬度,是各自特定試驗條件下材料不同 性質(zhì)的反映,因此是不同的量。硬度定義中的硬度,是對具有定義中所指出的這些特征的很 多量的總稱。硬度定義僅僅給出了硬度是在什么情況下可能是材料哪幾種性質(zhì)的描述,而如 何進行描述,在定義中沒有也不可能給出。硬度定義的提出,歸納了硬度的概念,確定了劃 分硬度試驗范疇的原則,這也是提出硬度定義所具有的意義。

由于不同硬度試驗方法所測得的材料硬度是材料不同性質(zhì)的反映,差別很大。例如,在 一定試驗力作用下,將壓頭壓入鋼材和橡膠,以壓痕的深度來確定硬度,這樣所測得的橡膠 硬度較鋼材的硬度低得多,如果以具有一定能量的沖頭來沖擊鋼材和橡膠兩個彈性系數(shù)相 差很大的材料,若以其回跳高度來確定硬度,這樣會得到橡膠硬度比鋼材硬度高的試驗結(jié) 果。因此,不同硬度試驗方法所測得的結(jié)果之間,只有通過對具體材料進行試驗后,才能進 行聯(lián)系,否則可能得到非常錯誤的結(jié)論。

不同的硬度試驗方法,適合在不同情況下對不同材料的硬度測定,所測得的結(jié)果有的直 接反映材料某些使用性能和工藝性能,有的通過試驗,與材料其它性能相聯(lián)系,使得多種多 樣硬度試驗方法不斷出現(xiàn)和發(fā)展,以很強的生命力在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用,成為認識和了解材 料性能的重要手段。因此,各種各樣硬度試驗方法的存在是生產(chǎn)發(fā)展的需要,由某一硬度試 驗方法來代替和統(tǒng)一其它各種硬度試驗方法的設(shè)想是不現(xiàn)實的。

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