1812年由德國礦物學家莫斯(Frederich Mohs)提出表示礦物硬度的一種標準。他利用的方法就是劃痕法,先將試驗前期撞腦袋得到的硬材料“金剛石”,作為統一量具,將其制作成棱錐形金剛鉆針,然后刻劃試驗礦物,將礦物表面發生的劃痕按深度分為10級,得到相對硬度。
莫斯分別測量了十種礦石,并定義了等級。滑石(talc)1級(硬度),石膏(gypsum)2級,方解石(calcite)3級,螢石(fluorite)4級,磷灰石(apatite)5級,硬度計廠家,正長石(feldspar;orthoclase;periclase)6級,石英(quartz)7級,黃玉(topaz)8級,剛玉(corundum)9級,金剛石(diamond)10級。這就是早的硬度表,人們稱為“莫氏硬度表”。
后來人們根據這一原理,不斷的延伸,測量了各種材料的莫氏硬度。直到更加完善的現代硬度測量儀的出現之前,硬度計,一直延用這一辦法。
莫氏硬度標準是隨意定出的,劃痕的深淺很大程度上取決實驗者的力氣。莫氏硬度并不能地用于確定材料的硬度,例如10級和9級之間的實際硬度差就遠大于2級和1級之間的實際硬度差,但方便實用。常用以測定天然礦物的相對硬度。
經過多年的完善,現在我們使用莫氏硬度計測量礦物質硬度的10種礦物質標準。莫氏硬度值并非硬度值,硬度計維修,而是按硬度的順序表示的值。莫氏硬度計所測的相對硬度用1~10數字表示,硬度計多少錢一臺,根據實測情況,可分別用等于、大于、小于某硬度級別,表示樣品莫氏硬度值或范圍在肉眼鑒定礦物時,通常采用刻劃法確定其硬度,并以“莫氏硬度計”中所列舉的十種礦物作為對比的標準。
現代硬度的測量方法更加科學具體,其方法是用一定的載荷將規定的壓頭壓入被測材料,根據材料表面局部塑性變形的程度比較被測材料的軟硬。材料越硬,塑性變形越小。壓入硬度在工程技術中有廣泛的用途。壓頭有多種,如:一定直徑的鋼球、金剛石圓錐、金剛石四棱錐等。載荷范圍也可分為幾克力至幾噸力(即幾十毫牛頓至幾萬牛頓)。壓入硬度對載荷作用于被測材料表面的持續時間也有規定。主要的壓入硬度有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等。
測量對象
鋼和鑄鋼、合金工具鋼、不銹鋼、灰鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋁合金、銅鋅合金(黃銅)、銅錫合金(青銅)、純銅、鍛鋼、熱處理、碳化、淬火硬化層,表面覆層,鋼,有色金屬和微小及薄形零件、橡膠、塑料等。
分類應用
1、布氏硬度計:主要是用于測未經淬火的鋼材、鑄鐵、有色金屬及質軟的軸承合金材料,用HBW表示。
2、維氏硬度計:主要是用于測黑色金屬、有色金屬、硬質合金(如鋁合金)及表面滲碳、滲氮層的硬度,用HV表示。
3、洛氏硬度計:用于各種鋼材(含合金鋼、不銹鋼)硬度的測試。這是較重要的、較常用的一類硬度計。有以下洛氏硬度計、電動洛氏硬度計、數顯洛氏硬度計、數顯表面洛氏硬度、數顯洛氏、表面洛氏硬度計。
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