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,全自动硬度计,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,硬度计维修,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,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。
硬度计的保养
硬度计使用注意事项:
1、磁力开关的使用。在使用洛氏硬度计中的磁力硬度计时,磁力开关拨到“吸”的位置时,应确保仪器磁力接触面所接触的测量试样面为有磁状态;拨到“放”的位置时,应保证仪器磁力接触面已从有磁试样面移开且此时的接触面为无磁状态。为了保证安全,仪器测试完毕,平时存放和运输时不允许将开关拨到“吸”的位置,否则,仪器会与钢铁零件发生激烈碰撞,这时可能会夹伤人手并损坏仪器。
2.专人专用。试验人员应仔细阅读说明书并配合保养说明,硬度计,熟练掌握检验规则和操作方法,应遵守说明书操作规程,在使用过程中,做到正确检验,小心操作,妥善保管,熟练使用,专人专用。要定期用标准块校对仪器,(标准块如有过期需定期更换)
3.测试时被测样品必须平稳放置,支承可靠,确保在测试过程中无任何位移、变形,如支撑点不稳定,产生滑移,滚动,翘起等现象,并保证试验力能垂直施加于试件上。
4.装、卸压头应认真仔细,保证无损伤、无污染,安装面清洁无异物。禁止在压头与被测试样接触的状态下,切换试验力。
5.仪器在施加试验力或保持试验力的时间内,严禁调整或转动手轮鼓轮,否则会影响测值准确性,导致测试结果无效。
硬度计压痕位置变化很大,压痕不在视场内用以下顺序分别调整:
①调整主轴下端的活动间隙,出现这种情况的原因是由于压头、测量显微镜、工作台三者轴心不同造成的由于压头固定在工作轴底端。以导向座下端面不直接接触主轴锥面为准;
②调整转轴侧面螺钉使工作轴和主轴同(轴)心,调好后,硬度计厂家,试块上压出一压痕,观察其在显微镜中位置,并记录;
③轻轻转动工作台(保证试块在工作台上不移动)显微镜下找出试块上不转动的一个点,此点即为工作台轴心;
④稍松开升降丝杆压板上的螺钉和底部螺丝,轻移整个升降丝杆,使工作台轴心与测量显微镜中记下压痕的位置重合,然后固紧压板螺钉和调整螺丝,压出一压痕相互对照。重复以上步骤,直至完全重合为止。
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