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,硬度計廠家,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,硬度計維修,并定義了等級。滑石(talc)1級(硬度),石膏(gypsum)2級,方解石(calcite)3級,便攜式硬度計,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,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。
1 初試驗力:10kgf (98.07N) 允差±2.0%
2 總試驗力:60kgf (588.4N)、100kgf (980.7N)、150kgf (1471N) 允差±1.0%
3 壓頭規格:
3.1金剛石圓錐體壓頭
3.2直徑1.5875mm硬質合金球壓頭
4 被測試件允許高度: 190mm
5 壓頭中心到機身距離: 165mm
6 硬度計外形尺寸(長×寬×高)520×240×700(mm)
7 儀器重量約:80kg
8 洛氏硬度標尺及適用范圍、示值允許誤差。
鑄鐵的硬度
硬度是指材料抵抗局部變形,特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。它是衡量材料軟硬的指標。按測試方法的不同,硬度分為三種類型。
①劃痕硬度。主要用于比較不同礦物的軟硬程度,方法是選一根一端硬一端軟的棒,將被測材料沿棒劃過,根據出現劃痕的位置確定被測材料的軟硬。定性地說,硬物體劃出的劃痕長,軟物體劃出的劃痕短。
②壓入硬度。主要用于金屬材料,方法是用一定的載荷將規定的壓頭壓入被測材料,以材料表面局部塑性變形的大小比較被測材料的軟硬。由于壓頭、載荷以及載荷持續時間的不同,壓入硬度有多種,主要是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等幾種。
③回跳硬度。主要用于金屬材料,方法是使一的小錘從一定高度自由下落沖擊被測材料的試樣,永川區硬度計,并以試樣在沖擊過程中儲存(繼而釋放)應變能的多少(通過小錘的回跳高度測定)確定材料的硬度。
硬度的測定主要是:布氏硬度,維氏硬度,洛氏硬度和里氏硬度。由此就有四種類型的硬度計產生,不同的硬度計應用范圍有所區別。
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