盤點(diǎn)各種金屬硬度檢測(cè)方法
硬度是一個(gè)物理學(xué)專業(yè)術(shù)語(yǔ)，可用來(lái)表示材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力。對(duì)于金屬材料的硬度檢測(cè)有很多不同的方法，如洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度等，所以有很多硬度標(biāo)準(zhǔn)。各硬度標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)含義不同，不能相互換算，但可以通過(guò)試驗(yàn)加以對(duì)比。
1. GB/ T230. 1《金屬洛氏硬度試驗(yàn)第1 部分： 試驗(yàn)方法》
原理是將壓頭（金剛石圓錐或硬質(zhì)合金球）按步驟壓入試樣表面，按規(guī)定保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，測(cè)量在初試驗(yàn)力的殘余壓痕深度h。根據(jù)h值及常數(shù)N，用公式計(jì)算洛氏硬度。
若試樣的金屬材質(zhì)可能會(huì)與壓頭粘結(jié)時(shí)，可使用某種合適的油性介質(zhì)，使用的介質(zhì)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。試樣的制備應(yīng)考慮受熱或受冷加工等因素對(duì)試樣表面硬度的影響，尤其是殘余壓痕深度淺的試樣應(yīng)特別注意。
2. GB/ T231. 1 《金屬布氏硬度試驗(yàn)第1 部分：試驗(yàn)方法》
原理是對(duì)一定金屬的音質(zhì)合金金球施加試驗(yàn)力于試樣表面，按規(guī)定保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)量試樣表面壓痕的之間。試樣厚度至少應(yīng)為痕深度的8倍。試樣最小厚度與壓痕平均直徑的關(guān)系有一定要求。試驗(yàn)后，試樣背部如出現(xiàn)可見(jiàn)的變形，則表面試樣太薄。
3. GB/T4340. 1《金屬維氏硬度試驗(yàn)第1 部分： 試驗(yàn)方法》
原理是將頂部?jī)上鄬?duì)具有規(guī)定角度的正四棱椎體金剛石壓頭用一定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，保持規(guī)定時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)量試樣表面壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度。維氏硬度值與試驗(yàn)力除以壓痕表面積的商成正比，壓痕被視為具有正方形基面并與壓頭角度相同的理想形狀。
由于顯微維氏硬度壓痕很淺，加工試樣時(shí)建議根據(jù)材料特性采用拋光/點(diǎn)解拋光工藝。試樣或?qū)嶒?yàn)層厚度至少應(yīng)為壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的1.5倍。試驗(yàn)后試樣背面不應(yīng)出現(xiàn)可見(jiàn)的變形壓痕。對(duì)于在曲面試樣上試驗(yàn)的結(jié)果，應(yīng)進(jìn)行修正。對(duì)于小截面或外形不規(guī)則的試樣，可將試樣鑲嵌或使用專門試臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)。
無(wú)論用何種方法測(cè)硬度，除另有規(guī)定外，試樣表面應(yīng)平滑，且不應(yīng)有氧化皮或外來(lái)污物，尤其不應(yīng)有油脂，這樣才能保證壓痕深度的準(zhǔn)確測(cè)量。除了以上三種方法外，還有GB/T 17394《金屬里氏硬度試驗(yàn)方法》，GB/T 18449.1 《金屬材料努氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》，GB/T 4341《金屬肖氏硬度試驗(yàn)方法》，GB/T 32660《金屬材料韋氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》等。