耐磨材料硬度常用的幾種表示方法
來源： 發布日期：2023/8/15 點擊次數：780
耐磨材料的性能標準主要的是硬度，耐磨材料的硬度表示方法很多，常用的有布氏、洛氏、維氏和肖氏4種測試方法。洛氏硬度用于檢測高硬度材料，維氏硬度用于檢測薄層材料，布氏硬度用于檢測硬度較低的耐磨產品，如高錳鋼等，而肖氏硬度則主要用于測試輥類耐磨產品， 如軋輥、磨輥等。
布氏硬度在布氏硬度計上檢測。測試時在直徑為D的淬火鋼球上施加壓力p， 使鋼球壓人被測金屬表面并留下壓痕，載荷與壓痕面積之比稱為布氏硬度HBW。 測試硬度時，只要材料具有足夠的尺寸，應盡量采用29421N（3000kgf）和10mm球的試驗條件。然而耐磨產品尺寸通常都比較大，無法直接在布氏硬度計上測試， 常用的辦法是在耐磨產品上截取一塊樣品，經適當加工后在布氏硬度計上測試。在 少數要求不高的場合，也可用簡易便攜式布氏硬度計或錘擊式布氏硬度計測試。但 是，這些儀器誤差太大，技術指標中給出的誤差是±8％,實際應用中的誤差常常 超過±10％，只能給出一個粗略的結果。布氏硬度的主要優點是壓痕的面積大，測 定的數據準確可靠，多用于鋼鐵等材料的檢測。
洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002mm作為一個硬 度單位。當硬度≥450HBW或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬 度計量。它是用一個頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59mm、3.18mm的鋼 球，在一定載荷下壓人被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。
維氏硬度適用于顯微鏡分析，以1177N（120kgf）以內的載荷和頂角為136°的 金剛石方形錐壓人材料表面，試驗力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。維氏硬 度計按試驗力大小的不同，細分為維氏硬度試驗、小負荷維氏硬度試驗和顯微維氏 硬度試驗三種試驗。維氏硬度試驗大的優點在于其硬度值與試驗力的大小無關， 只要是硬度均勻的材料，可以任意選擇試驗力，其硬度值不變。這就相當于在一個 很寬廣的硬度范圍內具有一個統一的標尺。這一點又比洛氏硬度試驗來得優越。在 中、低硬度值范圍內，在同一均勻材料上，維氏硬度試驗和布氏硬度試驗結果會得 到近似的硬度值。維氏硬度計試驗的試驗力可以小到0.098 N（10gf），壓痕非常 小，特別適合測試薄小材料。維氏硬度計試驗的缺點是效率低，要求較高的試驗技 術，對于試樣表面的表面質量要求較髙，通常需要制作專門的試樣，操作麻煩費 時，通常只在實驗室中使用：
肖氏硬度的測量原理是利用一個金剛石或鋼制的小錘，令其在一定的髙度落到 式件表面上，根據回跳的高度測定硬度。該法的優點是儀器輕巧、測試方便、不損傷精加工后的金屬表面，多用于現場測試耐磨工件硬度。肖氏硬度的缺點是檢測的 精度差，不能用于檢測不同種類材料的對比。例如，檢測橡膠的硬度時，由于被測 物體的彈性好，橡膠的肖氏硬度甚至高于鑄鐵產品。
近年來，里氏硬度計因測試快速、方便而被廣泛應用。它的工作原理也是檢測 回跳硬度，與肖氏硬度計不同的是利用彈簧推動的探針的回跳量測得原始數據，再 經儀器內的電腦按設定的要求，顯示布氏、洛式、維氏和肖氏等多種硬度值。但是 里氏硬度計采用的是動態硬度測試原理，影響儀器準確性的因素較多，對材料表面 質量的要求也很高，硬度值轉換的誤差也較大。因此，其精度盡管常常高于簡易便 攜式布氏硬度計和錘擊式布氏硬度計，但還是遠低于常規的布氏和洛氏硬度計。
