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磨料硬度的测量方法


磨料硬度的测量方法    
      磨料的硬度多用显微硬度表示。显微硬度是一种压入硬度,反映被测物体对抗另一硬物体压入的能力。测量的仪器是显微硬度计,它实际上是一台设有加负荷装置带有目镜测微器的显微镜。测定之前,先要将待测磨料制成反光磨片试样,置于显微硬度计的载物台上,通过加负荷装置对四棱锥形的金刚石压头加压。负荷的大小可根据待测材料的硬度不同而增减。金刚石压头压入试样后,在试样表面上产生一个凹坑。把显微镜十字丝对准凹坑,用目镜测微器测量凹坑对角线长度。根据所加负荷及凹坑对角线长度就可计算出所测物质的显微硬度值。

     
由于所用金刚石压头的形状不同,显微硬度又分为维氏(Vickers)显微硬度在努普(Knoop)显微硬度四种。
     
维氏显微硬度是用对象为130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算:
HV
18.18·P/d2
式中:HV-维氏硬度,Mpa
P
-荷重,kg
d
-凹坑对角线长度,mm
     
努普硬度是用对棱角为170°30′和130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算:HK=139.54·P/L2。式中:HK-努普硬度,MpaP-荷重,kgL-凹坑对角线长度,mm。我国和欧洲各国采用维氏硬度,美国则采用努普硬度。兆帕(MPa)是显微硬度的法定计量单位,而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。常用磨料的显微硬度如下。 
品种 维氏显微硬度/Mpa(kg/mm2) 
棕刚玉 19 600~21 6002 000~2 200 
白刚玉 21 600~2 6002 200~2 300 
铬刚玉 21 600~22 6002 200~2 300 
单晶刚玉 21 600~23 5002 200~2 400 
微晶刚玉 19 600~21 6002 000~2 200 
矾土烧结刚玉 16 7001 700 
锆刚玉 14 7001 500 
金刚石 78 5008 000 
碳化硼 49 0005 000 
碳化硅 30 400~3 3303 100~3 400 
石榴石 13 3001360 
石英 8 000820 

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