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,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,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,彭水硬度計,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,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,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。
一、顯微硬度計工作原理和組成
顯微硬度計是近年來常用測量硬度的設備。測量硬度是通過升降顯微硬度計的調焦機構、測量顯微鏡、加荷機構,正確選擇負荷、加荷速度進行全自動加卸試驗力及正確控制試驗力保持時間,通過顯微硬度計光學放大,測出在一定試驗力下金剛石角錐體壓頭壓入被測物后所殘留壓痕的對角線長度,硬度計維修,來求出被測物硬度值。
二、顯微硬度計的正確使用
由于顯微硬度試驗往往是對很小的試樣(如針尖),或試樣上很小的特定部位(如金相組織)進行硬度測定,而這些情況難以用人眼來進行觀察和判定,而且顯微硬度試驗后所得壓痕非常小,這也是難以人眼來尋找,更不用說進行壓痕對角線長度的測量,所以非得用顯微鏡才能進行工作。正確使用顯微硬度計,除了正確選擇負荷、加荷速度、保荷時間外,測量顯微鏡使用的正確與否是十分重要的。現就如何正確使用顯微硬度計作簡要介紹。
1 硬度是材料機械性能的重要指標之一,而硬度試驗則是判斷金屬材料或零件
質量的重要手段。由于金屬的硬度與其它機械性能有相互對應關系,顯微維氏硬度計,因此,大多數金屬材料可以通過測定硬度近似地的推算出其它機械性能,如強度、疲勞、蠕變和磨損等。
2 HR-150A手動洛氏硬度計是一種普及型的洛氏硬度測試儀器,適用于金屬材料的洛氏硬度試驗。其施加試驗力的速度由緩沖器來調節,試驗力的變換通過變荷手輪的旋轉而獲得,本儀器操作簡便迅速,性能穩定,使用廣泛。
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