各種硬度計(jì)的原理介紹

　　

1.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(cè)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(cè)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(duì)于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，布氏硬度用途相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較廣的，往往以壓痕直徑d來(lái)表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

2.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)，壓針尖頭面相對(duì)壓足平面有一定的伸出長(zhǎng)度L，以L值的大小來(lái)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。

3.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(lái)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(cè)量壓痕兩對(duì)角線長(zhǎng)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(duì)角線長(zhǎng)度的平均值(㎜),HV值的單位為N/㎜2，但習(xí)慣上只寫(xiě)出硬度值而不標(biāo)出單位。

4.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(cè)量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。

5.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(cè)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。