1、材料在其他靜載下的力學(xué)性能材料性能學(xué)：第二章2-1 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)材料單向靜拉伸試驗(yàn)：材料的塑性變形和斷裂方式主要與應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)正應(yīng)力容易導(dǎo)致脆性的解理斷裂切應(yīng)力容易導(dǎo)致材料的塑性變形和韌性斷裂，實(shí)際應(yīng)用：材料變形和斷裂方式主要決定于承載條件下的應(yīng)力狀態(tài) 不同的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)脆性正斷起主要作用的最大正力應(yīng)力max與對(duì)塑性變形和韌性斷裂起主要作用的最大切應(yīng)力max的相對(duì)大小是不一樣的 2-1 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)材料力學(xué)表明：任何復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)都可用3個(gè)主應(yīng)力1、2和3 (123)來(lái)表示最大切應(yīng)力 max=(1-3)/2最大正應(yīng)力 max=1(2+3)應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)：越大，最大切應(yīng)力分量越大，表示應(yīng)

2、力狀態(tài)越軟，材料越易于產(chǎn)生塑性變形 越小，最大正應(yīng)力分量越大，表示應(yīng)力狀態(tài)越硬，材料越容易產(chǎn)生脆性斷裂應(yīng)力狀態(tài)由加載方式?jīng)Q定,因此由材料的加載方式?jīng)Q定2-1 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)典型加載方式的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù) 值2-1 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)三向等拉伸：應(yīng)力狀態(tài)最硬，因其切應(yīng)力分量為零。在這種應(yīng)力狀態(tài)下，材料最易發(fā)生脆性斷裂，因此對(duì)于塑性較好的金屬材料，為了充分揭示其脆性傾向，往往采用應(yīng)力狀態(tài)硬的三向不等拉伸試驗(yàn)，防止其僅產(chǎn)生塑性斷裂單向拉伸：正應(yīng)力分量較大，切應(yīng)力分量較小，應(yīng)力狀態(tài)較硬，一般適用于塑性變形抗力與切斷抗力較低的塑性材料的試驗(yàn)。扭轉(zhuǎn)和壓縮：應(yīng)力狀態(tài)較軟，材料易產(chǎn)生塑性變形，一般適用于在單向

3、拉伸時(shí)易發(fā)生脆斷而不能充分反映其塑性性能的所謂脆性材料(如灰鑄鐵、淬火高碳鋼和陶瓷等)硬度試驗(yàn)：屬于三向不等壓縮應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力狀態(tài)非常軟，因此硬度試驗(yàn)可在各種材料上進(jìn)行2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)一般采用圓柱形試樣在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行扭轉(zhuǎn)時(shí)試樣表面的應(yīng)力狀態(tài)如圖21(a)所示，在與試樣軸線呈45方向上承受最大正應(yīng)力，與試祥軸線平行或垂直方向上承受最大切應(yīng)力在彈性變形階段，試祥模截面上的切應(yīng)力和切應(yīng)變沿半徑方向呈線性分布圖2l(b)當(dāng)表層產(chǎn)生塑性變形后，切應(yīng)變的分布仍保持線性關(guān)系，切應(yīng)力則因塑性變形而呈非線性變化圖2l(c)2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能扭轉(zhuǎn)圖:在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)過(guò)程中，

4、根據(jù)每一時(shí)刻加于試樣上的扭矩M和扭轉(zhuǎn)角(在試樣標(biāo)距l(xiāng)0上的兩個(gè)截面問(wèn)的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角)繪制成M-曲線(圖2-2)根據(jù)扭轉(zhuǎn)圖和有關(guān)的材料力學(xué)公式便可計(jì)算出材料的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、剪切彈性模量和剪切應(yīng)變等扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能指標(biāo)2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能規(guī)定非比例扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: 指當(dāng)試件標(biāo)距部分表面非比例切應(yīng)變p達(dá)到規(guī)定值時(shí)，按彈性扭轉(zhuǎn)公式算出的應(yīng)力，表示為p，即材料對(duì)扭轉(zhuǎn)配件變形的抗力式中，W為試樣截面系數(shù)，圓柱試樣為d03/16；Mp為扭轉(zhuǎn)曲線上某一點(diǎn)對(duì)M軸的正切值較扭轉(zhuǎn)曲線上直線部分ON正切值大50時(shí)該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的扭矩，單位為Nm2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能扭轉(zhuǎn)屈服強(qiáng)度:表示為s式中，Ms為殘余扭轉(zhuǎn)切應(yīng)變

5、為0.3%（相當(dāng)于拉伸殘余應(yīng)變?yōu)?.2%）時(shí)的扭矩(Nm)。扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限:表示為b式中，Mb為試樣斷裂前的最大扭矩(Nm)。條件強(qiáng)度極限：用上述彈性公式計(jì)算的b值與真實(shí)情況不符，故稱b為條件強(qiáng)度極限。除了極脆材料外，b不能代表真實(shí)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限，只能用作標(biāo)準(zhǔn)試樣條件下的相對(duì)比較。為了求得真實(shí)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限，應(yīng)運(yùn)用塑性力學(xué)理論，按圓柱形試樣產(chǎn)生大量塑性變形條件下的扭轉(zhuǎn)真應(yīng)力來(lái)計(jì)算。2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能真實(shí)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度極限tf:式中，Mf為試樣斷裂時(shí)的最大扭矩(Nm)；f為試樣斷裂時(shí)單位長(zhǎng)度上的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角。 (dM/d)f為M-扭轉(zhuǎn)曲線上f點(diǎn)處的切線相對(duì)于軸

6、的夾角的正切值(Nm/rad)，可用圖解微分法求出，即根據(jù)計(jì)算出的各及對(duì)應(yīng)的各M值，畫(huà)出臨近斷裂部分的M-曲線，曲線上Mf處的斜率tan即為(dM/d)f ，如圖2-3所示2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能當(dāng)(dM/d)f =0:這是在完全理想塑性條件下的表達(dá)式。前式中的第二項(xiàng)則代表存在彈性變形和形變強(qiáng)化時(shí)應(yīng)有的校正。剪切彈性模量:表示為GM、分別為彈性變形階段的扭矩和相對(duì)扭轉(zhuǎn)角。2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能扭轉(zhuǎn)相對(duì)殘余切應(yīng)變: 表示為f對(duì)于塑性材料，因塑性變形很大，彈性切應(yīng)變可以忽略不計(jì)，用上式求出的總切應(yīng)變可看作殘余切應(yīng)變對(duì)脆性材料和低塑性材料，因塑性變形很小，彈性變形不能忽略，須把

7、從上式中所得的總切應(yīng)變值減去彈性切應(yīng)變p才是殘余切應(yīng)變彈性切應(yīng)變:表示為p扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)應(yīng)用：扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)及其測(cè)定的性能指標(biāo)除可作為扭轉(zhuǎn)條件下服役的機(jī)件設(shè)計(jì)和選材的依據(jù)外，在材料的試驗(yàn)研究中，也是一種重要測(cè)試手段。扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)特點(diǎn)1：扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)(=0.8)較拉伸的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)(=0.5)高，故可用來(lái)測(cè)定那些在拉伸時(shí)呈現(xiàn)脆性的材料(ts/c=0.50.8)的強(qiáng)度和塑性。扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)特點(diǎn)2：扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)試樣截面的應(yīng)力分布為表面最大，愈往心部愈小，對(duì)材料表面硬化及表面缺陷的反映十分敏感利用這一特性，可對(duì)各種表面強(qiáng)化工藝進(jìn)行研究和對(duì)機(jī)件的熱處理表面質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)特點(diǎn)

8、3：圓柱形試樣在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，整個(gè)試樣長(zhǎng)度上始終不產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，塑性變形始終是均勻的，其截面及標(biāo)距長(zhǎng)度也基本上保持原尺寸不變，故可用來(lái)精確評(píng)定那些拉伸時(shí)出現(xiàn)縮頸的高塑性材料的形變能力和形變抗力扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)特點(diǎn)4：扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)正應(yīng)力與切應(yīng)力大致相等，而生產(chǎn)中所使用的大部分金屬結(jié)構(gòu)材料的ctf，所以扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)是測(cè)定這些材料的切斷強(qiáng)度的最可靠方法。根據(jù)試樣的斷口特征還可區(qū)分材料最終的斷裂方式是正斷還是切斷。2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)特點(diǎn)4：切斷斷口、斷面和試樣軸線垂垂直，有回旋狀塑性變形痕跡，這是切應(yīng)力作用的結(jié)果。塑性材料常為 這種斷口，如圖2-4(a) 所示。正斷斷口，斷面 和試樣軸線約成4

9、5角， 呈螺旋狀或斜劈狀，這 是正應(yīng)力作用的結(jié)果， 脆性材料常為這種斷口， 如圖2-4(b)所示2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能彎曲試驗(yàn)用圓柱試樣或方形試樣在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行加載方式一般有兩種：三點(diǎn)彎曲加載：最大彎矩MmaxFL/4（圖2-5(a)）四點(diǎn)彎曲加載：最大彎矩MmaxFK/2 （圖2-5(b)），L段為等彎矩。2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能彎曲圖:指記錄 載荷F(或彎矩M) 與試樣最大撓度 fmax之間的關(guān)系 曲線（圖2-6）， 可籍此來(lái)確定材 料在彎曲載荷下 的力學(xué)性能2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能試樣彎曲時(shí)，受拉一側(cè)表面的最大正應(yīng)力:

10、式中，W為試樣抗彎截面系數(shù)。對(duì)于直徑為do的圓柱試樣對(duì)于寬度為b，高度為h 的矩形試樣2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能脆性材料可根據(jù)彎曲圖2-6(c)計(jì)算抗彎強(qiáng)度:式中，Mb為試樣斷裂時(shí)的彎矩（Nm）。材料的塑性可用最大彎曲撓度f(wàn)max表示 fmax值可由百分表或撓度計(jì)直接讀出此外，從彎曲一撓度曲線上還可測(cè)算彎曲彈性模數(shù)Eb規(guī)定非比例彎曲應(yīng)力pb、斷裂撓度f(wàn)b、斷裂能量等性能指標(biāo)。彎曲試驗(yàn)特點(diǎn)1：彎曲加載時(shí)受拉一側(cè)的應(yīng)力狀態(tài)基本與靜拉伸相同，但不存在所謂的試樣偏斜影響故常用于測(cè)定因太硬而難于加工成拉伸試樣的脆性材料的斷裂強(qiáng)度，并能顯示它們的塑性差別彎曲試驗(yàn)特點(diǎn)2：彎曲試驗(yàn)時(shí)截面上的應(yīng)力分布也

11、是表面上應(yīng)力最大，故可靈敏反映材料的表面缺陷故常用來(lái)比較和評(píng)定材料表面處理層的質(zhì)量彎曲試驗(yàn)特點(diǎn)3：塑性材料F-fmax曲線的最后部分可任意延長(zhǎng)圖2-6(a)，表明彎曲試驗(yàn)不能使這些材料斷裂此時(shí)雖可測(cè)定規(guī)定非比例和彎曲應(yīng)力，但實(shí)際上很少應(yīng)用，應(yīng)采用拉伸試驗(yàn)2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能壓縮試驗(yàn)：指對(duì)試樣施加軸向壓力，在其變形和斷裂過(guò)程中測(cè)定材料的強(qiáng)度和塑性等力學(xué)性能指標(biāo)的試驗(yàn)方法。壓縮試驗(yàn)用的試樣通常為圓柱形壓縮試驗(yàn)的影響因素：為防止試樣的縱向失穩(wěn)，脆性材料和低塑性材料的試樣高度h0和直徑d0之比不應(yīng)大于2，最好為12由于試樣端面摩擦的作用，試樣尺寸h0/d

12、0對(duì)壓縮變形量及其形變抗力有很大影響為排除這種影響，必須采用相同h0/d0的試樣試樣端部的摩擦力不僅影響試驗(yàn)結(jié)果，而且會(huì)改變斷裂形式，因此應(yīng)盡量設(shè)法減小。2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能壓縮曲線: 壓縮試驗(yàn)時(shí)，材料抵抗外力變形和斷裂情況也可用壓力和變形的關(guān)系曲線來(lái)表示（圖2-7）。1為脆性材料酌壓縮曲線，斷裂點(diǎn)f的應(yīng)力即為抗壓強(qiáng)度bc；2為塑性材料酌壓縮曲線，其上部虛線表示材料被壓扁但并不斷裂。2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能脆性材料的抗壓強(qiáng)度及壓縮塑性指標(biāo)如下：規(guī)定非比例壓縮應(yīng)力:抗壓強(qiáng)度:相對(duì)壓縮率:相對(duì)斷面擴(kuò)展率:式中，F(xiàn)bc為壓縮斷裂載荷；ho、hf分別為試樣原始和斷裂時(shí)的高度(m

13、)；Ao、Af分別為試樣原始和斷裂時(shí)的截面積(m2)。壓縮試驗(yàn)特點(diǎn)1：?jiǎn)蜗驂嚎s的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)=2因此，壓縮試驗(yàn)主要用于脆性材料，以顯示其在靜拉伸時(shí)韌性狀態(tài)下所不能反映的力學(xué)行為例如絕大多數(shù)無(wú)機(jī)非金屬材料和鑄鐵等脆性材料在拉伸時(shí)為脆性正斷，而在壓縮時(shí)則發(fā)生一定塑性變形，并有沿著與軸線成45的切斷特征。壓縮試驗(yàn)特點(diǎn)2：壓縮與拉伸的受力方向相反，且所得的載荷一變形曲線、塑性及斷裂形態(tài)也存在較大差別，特別是壓縮試驗(yàn)不能使塑性材料斷裂故塑性材料一般不采用壓縮方法檢驗(yàn)壓縮試驗(yàn)特點(diǎn)3： 多向不等壓縮試驗(yàn)的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)2 此方法適用于脆性更大的材料，它可以反映此類材料的微小塑性差異。2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲

14、與壓縮的力學(xué)性能硬度：衡量材料軟硬程度的一種力學(xué)性能。指材料表面上不大體積內(nèi)抵抗變形或破裂的能力硬度試驗(yàn)方法按加載方式可分為：壓入法：其值表征材料表面抵抗另一物體局部壓入時(shí)所引起的塑性變形能力，由加載速率不同分為動(dòng)載壓入法：包括超聲波硬度、肖氏硬度和錘擊式布氏硬度靜載壓入法：包括布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度刻劃法：其值表征材料表面對(duì)局部切斷破壞的抗力，包括莫氏硬度順序法和挫刀法等2-3 硬度2-3 硬度布氏硬度試驗(yàn)的原理:用一定大小的載荷F(kgf)，把直徑為D(mm)的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入試樣表面(圖2-17)，保持規(guī)定時(shí)間后卸除載荷，測(cè)量試樣表面的殘留壓痕直徑d，求壓痕的表面

15、積S將單位壓痕面積承受的平均壓力(F/S)定義為布氏硬度， 用HB表示布氏硬度值的符號(hào)：當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金球時(shí)，用符號(hào)HBW表示，適用于布氏硬度值為450650的材料；當(dāng)壓頭為淬火鋼球時(shí)，用符號(hào)HBS表示，適用于布氏硬度值低于450的材料布氏硬度值的表示方法：一般記為“數(shù)字+硬度符號(hào)(HBS或HBW)+數(shù)字/數(shù)字/數(shù)字”的形式，符號(hào)前面的數(shù)字為硬度值，符號(hào)后面的數(shù)字依次表示鋼球直徑、載荷大小及載荷保持時(shí)間等試驗(yàn)條件當(dāng)保持時(shí)間為1015s時(shí)可不標(biāo)注用10mm淬火鋼球，在3000kgf載荷作用下保持30s測(cè)得的硬度值為280，則記為280 HBS10/3000/302-3 硬度2-3 硬度在實(shí)際生產(chǎn)

16、中進(jìn)行布氏硬度檢驗(yàn)時(shí)，需要使用大小不同的載荷F和壓頭直徑D那么當(dāng)對(duì)同一種材料采用不同的F和D進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)能否得到同一布氏硬度值？壓痕相似原理：從圖中 可以看出d和壓入角的 關(guān)系，即代入布氏硬度公式可得壓痕相似原理： 由上式可知，要保持在不同試驗(yàn)條件下同一材料測(cè)得的布氏硬度值相同，必須滿足壓入角為常數(shù):即獲得幾何形狀相似的壓痕；F/D2為常數(shù):試驗(yàn)表明，當(dāng)F/D2等于常數(shù)時(shí)所得壓痕的壓入角保持不變因此，為了使同一材料用不同F(xiàn)和D測(cè)得的HB值相同，應(yīng)使F/D2保持常數(shù)布氏硬度值的F/D2比值：有30、15、10、5、2.5、1.25和1共7種對(duì)軟硬不同的材料，為了獲得統(tǒng)一的、可比較的硬度值，應(yīng)選用不

17、同的F/D2比值，以便將壓入角限制在2874范圍內(nèi)，壓痕直徑d控制在(0.240.6)D之間2-3 硬度布氏硬度試驗(yàn)的F/D2比值的選擇布氏硬度試驗(yàn)的具體操作及試驗(yàn)規(guī)范可按GB 6270-86的規(guī)定進(jìn)行2-3 硬度布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是壓痕面積較大，其硬度值能反映材料在較大區(qū)域內(nèi)各組成相的平均性能因此，布氏硬度檢驗(yàn)最適合測(cè)定灰鑄鐵、軸承合金等材料的硬度壓痕大的另一優(yōu)點(diǎn)是試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性高布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)：布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是因壓痕直徑較大，一般不宜在成品件上直接進(jìn)行檢驗(yàn)；此外，對(duì)硬度不同的材料需要更換壓頭直徑D和載荷F，同時(shí)壓痕直徑的測(cè)量也比較麻煩2-3 硬度2-3 硬

18、度洛氏硬度測(cè)定原理:洛氏硬度也是一種壓入硬度試驗(yàn)方法但其原理不是通過(guò)測(cè)壓痕面積求得硬度值，而是以測(cè)量壓痕深度值的大小來(lái)表示材料的硬度值試驗(yàn)所用的壓頭為圓錐角=120的金剛石圓錐或直徑為1.588mm、3.175mm的淬火鋼球載荷分先后兩次施加，先加初載荷F1，再加主載荷F2，其總載荷為F(FF1+ F2)2-3 硬度洛氏硬度試驗(yàn)的原理: 圖2-19中0-0為金剛石壓頭沒(méi)有和試樣接觸時(shí)的位置；1-1為壓頭受到初載荷 F1后壓人試樣深度為h1的位置；2-2為壓頭受到主載荷F2后壓入試樣深度 為h2的位置；3-3為 壓頭卸除主載荷F2， 且只保留初載荷F1時(shí) 的位置由于試樣彈 性變形部分的恢復(fù)， 使

19、壓頭提高了h3，此 時(shí)壓頭受主載荷作用 實(shí)際壓人的深度為h2-3 硬度洛氏硬度測(cè)定原理:以h的大小計(jì)算硬度值h值越大，硬度愈低. 為了適應(yīng)習(xí)慣上數(shù)值愈大硬度越高的概念，故用一常數(shù)k減去h來(lái)表示硬度值，并規(guī)定每0.002mm為一個(gè)硬度單位,用符號(hào)HR表示：k當(dāng)壓頭為金剛石時(shí)為0.2，為淬火鋼球時(shí)為0.26洛氏硬度標(biāo)尺：為了能用一種硬度計(jì)測(cè)定不同軟硬材料的硬度，常采用不同的壓頭與總載荷組合成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺，每一種標(biāo)尺用一個(gè)字母在洛氏硬度符號(hào)HR后注明，有9種之多。常用HRA、HRB及HRC 3種.2-3 硬度洛氏硬度的試驗(yàn)規(guī)范洛氏硬度的試驗(yàn)規(guī)范參考國(guó)標(biāo)GB/T230-91洛氏硬度試驗(yàn)的特點(diǎn)

20、：優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便迅速，壓痕小，可進(jìn)行直接檢驗(yàn)；依據(jù)不同標(biāo)尺可測(cè)定軟硬不同和薄厚不一的試樣硬度缺點(diǎn)是因壓痕較小，以及材料中的偏析及組織不均勻等情況，使所測(cè)硬度值的重復(fù)性差、分散度大，用不同標(biāo)尺測(cè)得的硬度值既不能直接進(jìn)行比較又不能彼此互換2-3 硬度2-3 硬度維氏硬度試驗(yàn)的原理:用一定大小的載荷F(kgf)，把兩相對(duì)面夾角為136的金剛石四棱錐體壓入試樣表面(圖2-20)，保持規(guī)定時(shí)間后卸除載荷，測(cè)量壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度分別為d1和d2，取其平均值d，用以計(jì)算壓痕的表面積S，F(xiàn)/S即為試樣的硬度值（HV）2-2 扭轉(zhuǎn)、彎曲與壓縮的力學(xué)性能當(dāng)載荷單位為kgf，壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度單位為mm時(shí)，當(dāng)載荷的單位為

21、N時(shí)，維氏硬度值的表示方法：為“數(shù)字+HV+數(shù)字/數(shù)字”的形式，HV前面的數(shù)字為硬度值，HV后面的數(shù)字表示試驗(yàn)所用載荷和載荷持續(xù)時(shí)間。當(dāng)載荷持續(xù)時(shí)間為1015s時(shí)可不標(biāo)注例如，640HV30/20表明在載荷30kgf昨用下，持續(xù)20s測(cè)得的維氏硬度為6402-3 硬度維氏硬度試驗(yàn)的載荷:有49.1(5)、98.1(10)、196.2(20)、294.3(30)、490.5(50)、981(100)N(kgf)共6種。根據(jù)硬化層深度、材料的厚度和預(yù)期的硬度，盡可能選用較大栽荷，以減少測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的誤差。當(dāng)測(cè)定薄件或表面硬化層硬度時(shí)所選擇的載荷應(yīng)保證試驗(yàn)層厚度大于1.5d顯微維氏硬度試驗(yàn):其

22、試驗(yàn)原理一樣，所不同的是負(fù)荷以gf計(jì)量，壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度以m計(jì)量主要用來(lái)測(cè)定各種組成相的硬度以及研究金屬化學(xué)成分、組織狀態(tài)與性能的 關(guān)系,符號(hào)仍用HV表示2-3 硬度顯微硬度試驗(yàn)的載荷: 一般為2、5、10、50、100及200gf，由于壓痕微小，試樣必須制成金相樣品，在磨制與拋光試樣時(shí)應(yīng)注意，不能產(chǎn)生較厚的金屬擾亂層和表面形變硬化層，以免影響試驗(yàn)結(jié)果 在可能范圍內(nèi)，盡量選用較大的負(fù)荷，以減少因磨制試樣時(shí)所產(chǎn)生的表面硬化層的影響，從而提高測(cè)量的精確度。維氏硬度及顯微硬度的試驗(yàn)規(guī)范參考GB 4340-84和GB 4342-84維氏硬度試驗(yàn)的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：由于角錐壓痕清晰，采用對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)量，精確可靠；壓頭為四棱錐體，當(dāng)載荷改變時(shí)，壓入角恒定不變，因此可以任意選擇載荷，而不存在布氏硬度那種載荷F與壓球直徑D之間 的關(guān)系約束。優(yōu)點(diǎn)：不存在洛氏硬度那種不同標(biāo)尺的硬度無(wú)法統(tǒng)一的問(wèn)題，而且比洛氏硬度所測(cè)試件厚度更薄。缺點(diǎn)：其測(cè)定方法比較麻煩，工作效率低，壓痕面積