金属材料硬度测试

测试特点：

硬度测试是检测材料性能的重要指标之一，也是z快速z经济的试验方法之一。之所以能成为力学性能试验的常用方法， 是因为硬度测试能反映出材料在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异。常被作为监督手段应用于各行各业。例如在钢铁材料中，当马氏体形成时，由于溶入过饱和的碳原子而增大了晶格畸变，增加了错位密度，从而显著降低了塑性变形能力，这就是马氏体高硬度的原因。显然含碳量越高这种畸变程度就越大，则硬度也越高，不同含碳量的钢在淬火后，硬度值与马氏体量及其含碳量间在很大范围内有很好的对应关系，淬火钢回火后的硬度取决于回火温度及保温时间。回火温度越高，保温时间越长，硬度越低。因此可以利用硬度试验来研究钢的相变和作为检测钢铁热处理效应的手段。

测试方法：

金属洛氏

测试原理

将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分两个步骤压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，测量在初试验力下的残余压痕深度h，根据h值及常数N和S计算洛氏硬度。

术语及定义

洛氏硬度=N-h/S；

初始试验力-------试验时预加载试验力。

主试验力-------使测量样品产生残余压痕的加载。

总试验力-------初始试验力加上主试验力。

金属布氏

测试原理

对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕的直径。布氏硬度与试验力除以压痕表面积的商成正比。压痕被看作是具有一定半径的球形，其半径是压头球直径的二分之一。

术语及定义

试验力——试验时所用的负载。

压痕平均直径——两相互垂直方向测量的压痕直径的算术平均值。

球直径——压头中硬质合金球的直径。

金属维氏

测试原理

将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用试验力压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长。维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得的商，压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。

术语及定义

试验力------试验时所用的负载。

压痕对角线------卸载后，压头在被测样品表面留下的方形或菱形压痕的对角线。

压头夹角------压头顶部两相对面的夹角。

显微维氏

术语及定义

试验力——试验时所用的负载。

压痕对角线——卸载后，压头在被测样品表面留下的方形或菱形压痕的对角线。

压头夹角——压头顶部两相对面的夹角。