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金属材料硬度测试实验
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金属材料硬度测试实验
D(D Vd2 d2)
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实验报告
金属材料硬度测试实验
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金属材料硬度测试实验
D(D Vd2 d2)
1 /F1，压头压入深度为 m。表盘上指针以逆时针方向转动到相应的刻度位置。 试样在F1作用下产生的总
变形h1中包括弹性变形与塑性变形。当F1卸除后，总变形中的弹性变形恢复，压 头回升一段距离（h1-h）。这时试样表面残留的塑性变形深度 h即为压痕深度， 而指针顺时针方向转动停止时所指的数值就是洛氏硬度值。
。于是洛氏硬度值（HR）的计 算公式：
HR

式中，当使用金刚石圆锥压头时，k=0. 2mm：当使用淬火钢球或硬质合金压头时, k= mm。
洛氏硬度的特点
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D(D Vd2 d2)
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洛氏硬度试验的优点是：压痕较小，可在工件上进行试验；操作简便，迅速， 硬度值可以直接读出；采用不同的标尺可以测定各种软硬不同的金属盒厚薄不一 的试样的硬度，所以广泛用于热处理的质量检测。
它的缺点是：压痕较小，代表性差；若材料中有偏析和组织不均匀等缺陷， 则其测得的硬度重复性差，分散度大；由于用不同的标尺所测得的硬度值彼此没 有联系，所以不能够直接比较。
洛氏硬度的表示方法。
不同的压头和试验力对应不同的洛氏硬度标尺。一般经淬火处理的钢或工具 都米用HR(测量。
洛氏硬度的表示方法是：硬度值，符号 HR标尺字母。如70HR表示用C标尺 所测得的洛氏硬度值为70。
3、维氏硬度
维氏硬度试验原理
维氏硬度是根据压痕单位面积所承受的试验力来计算硬度值的， 其压头是两
相对面间夹角a为136°的金刚石四棱椎体。压头在试验力 F ( N)作用下将试样 的表面压出一个四方锥形的压痕，经过一定的保持时间后卸载试验力，测出压痕 对角线的平均长度d[d= (d1+d2) /2],用来计算压痕表面积A(mm)。维氏硬度值 (HV为试验力F除以压痕表面积A所得的商，即
d2
HV O102F 0-204Fsin2(136/2)$
A d2 d2
注：维氏硬度值不标注单位。
维氏硬度采用正四棱锥体做压头的原因，是当改变试验力时压痕的几何形状 总保持相似，而不致影响硬度值。维氏硬度常用的试验力范围为 -，
使用时应视材料的厚度及预期的硬度，尽可能的采用较大的试验力，以减小压痕 尺寸的测量误差。
如果维氏硬度试验时所选用的试验力较小， -，则课测 定金属箔、极箔的表面层的硬度以及合金中各种组成相的硬度。 由于压痕的尺寸 较小，所以为了提高精度，需要配用显微放大装置，这就是显微维氏硬度试验。
维氏硬度的特点
维氏硬度的优点是：不存在洛氏硬度试验时不同标尺无法统一的弊端； 不存 在布氏硬度试验时要求试验力F与压头直径D之间所规定的条件的约束；试验时试 验力可以任意选取，而且压痕测量的精度较高，测得的硬度较为准确。
缺点是由于硬度值需要通过测量压痕对角线长度后才能进行计算或查表， 所
以工作效率低