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金属硬度与材料性能有什么关系?

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,暂无简介 2018-11-28回答

在结婚周年纪念日,小俊的爸爸送了一条金项链给妈妈,并温柔地说声:“情比金坚。”妈妈高高兴兴地戴上金项链,问道:“真是情比金坚吗?”

经妈妈这样一问,爸爸霎时间不知如何回答,因为他知道金其实并不“坚”,而且十分柔软。反而,一些价钱比金便宜的K金,比金还要“坚硬”呢!那么,你知道18K金是什么意思吗?

各种金属

K金是金混合其他金属而合成的合金。加入了其他金属后,金便改变了本来的结构,以致不容易扭曲。
金的纯度可以用百分比来表示,譬如九九九金表示金的纯度达到99.9%。此外,金的纯度也可用克拉来表示,纯金为24克拉,而一般K金金饰则是18K。换言之,这些比金还要“坚硬”的18K金里,只有75%是金,而其余25%则是银和铜。
虽然妈妈也知道真金不及K金坚硬,但并不介意。她认为爸爸的心意才是最重要,而不是纪念品的坚硬程度。但以后要“山盟海誓”时,就不要再说“情比金坚”了。
金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力称为硬度,或者说是材料对局部塑性变形的抵抗能力。因此,硬度与强度有着一定的关系。根据硬度的测定方法,主要可以分为:
1.布氏硬度(代号HB)
用一定直径D的淬硬钢球在规定负荷P的作用下压入试件表面,保持一段时间后卸去载荷,在试件表面将会留下表面积为F的压痕,以试件的单位表面积上能承受负荷的大小表示该试件的硬度:HB=P/F。在实际应用中,通常直接测量压坑的直径,并根据负荷P和钢球直径D从布氏硬度数值表上查出布氏硬度值(显然,压坑直径越大,硬度越低,表示的布氏硬度值越小)。
布氏硬度与材料的抗拉强度之间存在一定关系:σb≈KHB,K为系数,例如对于低碳钢有K≈0.36,对于高碳钢有K≈0.34,对于调质合金钢有K≈0.325,等等。
2.洛氏硬度(HR)
用有一定顶角(例如120度)的金刚石圆锥体压头或一定直径D的淬硬钢球,在一定负荷P作用下压入试件表面,保持一段时间后卸去载荷,在试件表面将会留下某个深度的压痕。由洛氏硬度机自动测量压坑深度并以硬度值读数显示(显然,压坑越深,硬度越低,表示的洛氏硬度值越小)。根据压头与负荷的不同,洛氏硬度还分为HRA、HRB、HRC三种,其中以HRC为最常用。
洛氏硬度HRC与布氏硬度HB之间有如下换算关系:HRC≈0.1HB。
除了最常用的洛氏硬度HRC与布氏硬度HB之外,还有维氏硬度(HV)、肖氏硬度(HS)、显微硬度以及里氏硬度(HL)。
这里特别要说明一下关于里氏硬度,这是目前最新颖的硬度表征方法,利用里氏硬度计进行测量,其检测原理是:
里氏硬度计的冲击装置将冲头从固定位置释放,冲头快速冲击在试件表面上,通过线圈的电磁感应测量冲头距离试件表面1毫米处的冲击速度与反弹速度(感应为冲击电压和反弹电压),里氏硬度值即以冲头反弹速度和冲击速度之比来表示:HL=(Vr/Vi)·1000(HL-里氏硬度值;Vr-冲头反弹速度;Vi-冲头冲击速度)。

 
 
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