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硬度测量实验报告
硬度测量实验报告一、实验目的
1、了解常用硬度测量原理及方法；2、了解布氏与洛氏硬度的测量范围及其 测量步骤与方法;二、实验设备洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块三、实 ，通常用一个顶角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。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
HRA:就是采用60kg载荷与钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料 (如硬质合金等)。
HRB:就是采用100kg载荷与直径1、58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度 较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:就是采用150kg载荷与钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料 (如淬火钢等)。
3维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷与顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面， 用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
HRC、HB与HV各有什么优缺点？各自适用范围就是什么？举例说明HRC、 HB与HV适用于哪些材料及工艺？
答:布氏硬度(HB)适用于退火正火钢，压痕大，适用于硬度不均匀材料，不适 用于薄料。硬度值应在有效测量范围内(HRC为20-70)为有效;布氏硬度计多用于 原材料与半成品的检测，由于压痕较大一般不用于成品检测。一般HBS只适用于 450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄材料不适用；维氏硬度适用 于较大工件与较深表面层的硬度测定，小负荷维氏硬度试验负荷1、 961~<49、 03N， 它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定;显微维氏硬度试验负荷<1、961N, 适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。
和我想要的简直一模一样啊！
单晶铝纳米级硬度测试
［实验目的及意义］硬度作为材料多种力学特性的“显微探针”,与材料的强 度、耐磨性、弹塑性、韧性等物理量之间有着密不可分的联系,因此在纳米尺度 下对材料的硬度特性进行测量与分析,有着重要而现实的意义。
本实验目的:,掌握其原理和计算方法；
,对纳米硬度的压痕尺寸效应现象进行分析。
［实验原理］目前,纳米级硬度的测量一般采用纳米压痕法。该方法通过高分 辨力的致动器和传感器,可以精确、连续地纪录加载与卸载期间载荷与位移的数 据,非常适合于材料表层微/纳米级力学特性的测量。使用纳米硬度计对单晶铝进 行了纳米压痕实验，并计算硬度值，重点观察和分析了纳米级条件下单晶铝的硬 度性质。
纳米压痕法：图1为纳米压痕实验加、卸载过程中压痕剖面的变化示意图, 图2为典型的载荷一位移曲线。
由图可以看出，在加载过程中试样表面首先发生的是弹性变形，随着载荷进 一步提高，塑性变形开始出现并逐步增大；卸载过程主要是弹性变形恢复的过程， 塑性变形最终使得样品表面形成了压痕。图2中Pmax为最大载荷,Hmax为最大 位移,hf 了为卸载后的位移,S为卸载曲线初期的斜率。
纳米硬度的计算仍采用传统的硬度公式
H=P/A（1）
式中:H为硬度,GPa； P为最大载荷，即上文中的Pmax，uN； A为压痕面积投 影, nm2 。但与传统硬度计算方法不同的是, A