努氏硬度及案例

1、一、努氏硬度試驗(yàn)原理 又稱克氏硬度、克努普硬度、努普硬度。在我國(guó)列為小負(fù)荷硬度試驗(yàn)，也可稱其為顯微硬度。它與顯微維氏硬度試驗(yàn)一樣，使用較小的力以特殊形狀的壓頭進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)量壓痕對(duì)角線求得硬度值。 努氏硬度試驗(yàn)原理是:將頂部?jī)衫庵g的a角為172.5和角為130的棱錐體金剛石壓頭用規(guī)定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)一定的保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力。試驗(yàn)力除以試樣表面的壓痕投影面積之商即為努氏硬度。計(jì)算公式如下: 式中:HK努氏硬度符號(hào)F試驗(yàn)力，NS壓痕投影面積，mmd壓痕長(zhǎng)對(duì)角線長(zhǎng)度，mmc壓頭常數(shù)，與用長(zhǎng)對(duì)角線長(zhǎng)度的平方計(jì)算的壓痕投影面積有關(guān)。 二、努氏硬度特點(diǎn) 1、由于使用壓頭的特殊形狀，試驗(yàn)時(shí)能產(chǎn)生長(zhǎng)

2、短對(duì)角線為7:1的棱形壓痕。原理規(guī)定只測(cè)量長(zhǎng)對(duì)角線長(zhǎng)度，具有較高的測(cè)量精度。 2、努氏硬度試驗(yàn)的壓痕壓入深度只有長(zhǎng)對(duì)角線長(zhǎng)度的1 /30，維氏硬度試驗(yàn)的壓痕壓入深度為對(duì)角線長(zhǎng)度的1/7，測(cè)試相同厚度的薄的表面硬化層硬度時(shí), 努氏硬度的載荷可以增加一級(jí)至二級(jí), 相應(yīng)地提高了薄硬化層硬度測(cè)量的精度。維氏硬度與努氏硬度相比, 相同載荷下要求的試樣最小厚度, 前者要比后者大1. 6 倍。因此, 努氏硬度更適合于測(cè)試極薄的表面硬化層和鍍層的硬度。 3、同一試樣在同一負(fù)荷下，努氏硬度壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度約為維氏硬度壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度的3倍，大大優(yōu)于維氏測(cè)量法。 三、努氏硬度應(yīng)用 努氏硬度是作為絕對(duì)數(shù)值而測(cè)得的硬度，

3、主要在加工方面使用該數(shù)值。 努氏硬度試驗(yàn)主要也是用于金屬學(xué)、金相學(xué)研究。它特別適于測(cè)試硬而脆的材料，常被用于測(cè)試琺瑯、玻璃、人造金剛石、金屬陶瓷及礦物等材料。它還可用于表面硬化層有效深度的測(cè)定，用于細(xì)小零件、小面積、薄材料、細(xì)線材、刀刃附近的硬度、電鍍層及牙科材料硬度的測(cè)試。 努氏硬度試驗(yàn)沒(méi)有專門(mén)的硬度計(jì)，通常是共用顯微維氏硬度計(jì)，只要更換壓頭并改變硬度值的算法即可。 在顯微硬度試驗(yàn)方面，美國(guó)通常采用努氏壓頭和100g力，而歐洲則習(xí)慣于采用維氏壓頭和較大的500g力。 目前為止，人們已經(jīng)對(duì)硬度的換算展開(kāi)了一些研究，但是大多數(shù)換算公式是在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)下提出，并沒(méi)有形成一個(gè)公認(rèn)得換算體系。 下表

4、是國(guó)內(nèi)在硬度換算方面的一些研究成果：換算公式備注努氏硬度努氏硬度與維氏硬與維氏硬度的換算度的換算HV=0.968HK本公式是在低載荷下測(cè)得，誤差比較大。此外在硬度值大于HV900時(shí)此公式誤差很大，失去參考價(jià)值經(jīng)實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證，該公式的最大相對(duì)換算誤差為0.75%，具有較高的參考價(jià)值。努氏硬度努氏硬度與洛氏硬與洛氏硬度的換算度的換算HK=0.1663021（HRC）2-2.6482344HRC+239.7132此公式比較精確，可以作為使用參考四、結(jié)果表示示例：600HK0.1：在試驗(yàn)力0.9807N下保持10-15s時(shí)的努氏硬度為600；600HK0.1/20：在試驗(yàn)力0.9807N下保持20s時(shí)的努氏硬度為600。硬度86.9HK0.286.9HK0.288.6HK0.2126.6HK0.1左側(cè)硬度94.2HK0.284.2HK0.288.0HK0.2139HK0.1右側(cè)五、案例分析 努氏硬度測(cè)試所選數(shù)據(jù)： 2015.11265HK0.2229HK0.2212HK0.2560HK0.051184HK0.2214HK0.2221HK0.2464HK0.052203HK0.2201HK0.2238HK0.2410HK0.132015.12總結(jié)： 努氏硬度的測(cè)量完全取決于所測(cè)得的對(duì)角線長(zhǎng)度，所以試驗(yàn)過(guò)程中務(wù)必選擇適當(dāng)?shù)牧χ?，以使壓痕?duì)角線顯示清晰完整，得到準(zhǔn)確的結(jié)果。 對(duì)于鍍層硬度的