1812年由德国矿物学家莫斯(Frederich Mohs)提出表示矿物硬度的一种标准。他利用的方法就是划痕法,先将试验前期撞脑袋得到的硬材料“金刚石”,作为统一量具,将其制作成棱锥形金刚钻针,然后刻划试验矿物,将矿物表面发生的划痕按深度分为10级,得到相对硬度。
莫斯分别测量了十种矿石,并定义了等级。滑石(talc)1级(硬度),石膏(gypsum)2级,方解石(calcite)3级,萤石(fluorite)4级,磷灰石(apatite)5级,正长石(feldspar;orthoclase;periclase)6级,石英(quartz)7级,黄玉(topaz)8级,刚玉(corundum)9级,金刚石(diamond)10级。这就是早的硬度表,人们称为“莫氏硬度表”。
后来人们根据这一原理,不断的延伸,测量了各种材料的莫氏硬度。直到更加完善的现代硬度测量仪的出现之前,一直延用这一办法。
莫氏硬度标准是随意定出的,划痕的深浅很大程度上取决实验者的力气。莫氏硬度并不能地用于确定材料的硬度,洛氏硬度计,例如10级和9级之间的实际硬度差就远大于2级和1级之间的实际硬度差,但方便实用。常用以测定天然矿物的相对硬度。
经过多年的完善,现在我们使用莫氏硬度计测量矿物质硬度的10种矿物质标准。莫氏硬度值并非硬度值,而是按硬度的顺序表示的值。莫氏硬度计所测的相对硬度用1~10数字表示,根据实测情况,可分别用等于、大于、小于某硬度级别,表示样品莫氏硬度值或范围在肉眼鉴定矿物时,通常采用刻划法确定其硬度,并以“莫氏硬度计”中所列举的十种矿物作为对比的标准。
杠杆加荷、手动操作、可靠耐用;无摩擦主轴,试验力精度高;
表盘直接读数,HRA、HRB、HRC,维氏硬度计,并可选配洛氏的其他标尺;
精密液压缓冲器,加载平稳而且速度可调;
精度符合GB/T230.2、ISO6508-2和美国ASTM E18标准。
常州HR-150A手动洛氏硬度计 应用及范围:
测定黑色金属、有色金属 、非金属材料的洛氏硬度;
应用范围广,适用于淬火、调质等热处理材料的洛氏硬度测量。
材料的硬度如何确定
材料多种多样,不同的材料其对硬度的要求和标准也不同,如何确定硬度是否合格呢?则需要用到以下硬度计来确定。
(1)洛氏硬度
是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
(2)布氏硬度布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。
布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,硬度计维修,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,巫山硬度计,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为:以一定的载荷将一定大小的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。测试载荷与测试钢球的直径需根据材料的实际性能再确定。
(3)维氏硬度维氏硬度试验方法是英国(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)于1925年提出的。英国的维克斯—阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司试制了台以此方法进行试验的硬度计。和布氏、洛氏硬度试验相比,维氏硬度试验测量范围较宽,从较软材料到超硬材料,几乎涵盖各种材料。
维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同,也是根据压痕单位面积上的载荷来计算硬度值。所不同的是维氏硬度试验的压头是金刚石的正四棱锥体。试验时,在一定载荷的作用下,试样表面上压出一个四方锥形的压痕,测量压痕对角线长度,借以计算压痕的表面积,载荷除以表面积的数值就是试样的硬度值,用符号HV表示。
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