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金與金屬的硬度


實驗室k / 2018-11-30

       在結(jié)婚周年紀(jì)念日,小俊的爸爸送了一條金項鏈給媽媽,并溫柔地說聲:“情比金堅。”媽媽高高興興地戴上金項鏈,問道:“真是情比金堅嗎?”

       經(jīng)媽媽這樣一問,爸爸霎時間不知如何回答,因為他知道金其實并不“堅”,而且十分柔軟。反而,一些價錢比金便宜的K金,比金還要“堅硬”呢!那么,你知道18K金是什么意思嗎?

各種金屬

       K金是金混合其他金屬而合成的合金。加入了其他金屬后,金便改變了本來的結(jié)構(gòu),以致不容易扭曲。
       金的純度可以用百分比來表示,譬如九九九金表示金的純度達到99.9%。此外,金的純度也可用克拉來表示,純金為24克拉,而一般K金金飾則是18K。換言之,這些比金還要“堅硬”的18K金里,只有75%是金,而其余25%則是銀和銅。
       雖然媽媽也知道真金不及K金堅硬,但并不介意。她認(rèn)為爸爸的心意才是最重要,而不是紀(jì)念品的堅硬程度。但以后要“山盟海誓”時,就不要再說“情比金堅”了。
       金屬材料抵抗其他更硬物體壓入表面的能力稱為硬度,或者說是材料對局部塑性變形的抵抗能力。因此,硬度與強度有著一定的關(guān)系。根據(jù)硬度的測定方法,主要可以分為:
       1.布氏硬度(代號HB)
       用一定直徑D的淬硬鋼球在規(guī)定負(fù)荷P的作用下壓入試件表面,保持一段時間后卸去載荷,在試件表面將會留下表面積為F的壓痕,以試件的單位表面積上能承受負(fù)荷的大小表示該試件的硬度:HB=P/F。在實際應(yīng)用中,通常直接測量壓坑的直徑,并根據(jù)負(fù)荷P和鋼球直徑D從布氏硬度數(shù)值表上查出布氏硬度值(顯然,壓坑直徑越大,硬度越低,表示的布氏硬度值越?。?。
       布氏硬度與材料的抗拉強度之間存在一定關(guān)系:σb≈KHB,K為系數(shù),例如對于低碳鋼有K≈0.36,對于高碳鋼有K≈0.34,對于調(diào)質(zhì)合金鋼有K≈0.325,等等。
       2.洛氏硬度(HR)
       用有一定頂角(例如120度)的金剛石圓錐體壓頭或一定直徑D的淬硬鋼球,在一定負(fù)荷P作用下壓入試件表面,保持一段時間后卸去載荷,在試件表面將會留下某個深度的壓痕。由洛氏硬度機自動測量壓坑深度并以硬度值讀數(shù)顯示(顯然,壓坑越深,硬度越低,表示的洛氏硬度值越?。8鶕?jù)壓頭與負(fù)荷的不同,洛氏硬度還分為HRA、HRB、HRC三種,其中以HRC為最常用。
       洛氏硬度HRC與布氏硬度HB之間有如下?lián)Q算關(guān)系:HRC≈0.1HB。
       除了最常用的洛氏硬度HRC與布氏硬度HB之外,還有維氏硬度(HV)、肖氏硬度(HS)、顯微硬度以及里氏硬度(HL)。
       這里特別要說明一下關(guān)于里氏硬度,這是目前最新穎的硬度表征方法,利用里氏硬度計進行測量,其檢測原理是:
       里氏硬度計的沖擊裝置將沖頭從固定位置釋放,沖頭快速沖擊在試件表面上,通過線圈的電磁感應(yīng)測量沖頭距離試件表面1毫米處的沖擊速度與反彈速度(感應(yīng)為沖擊電壓和反彈電壓),里氏硬度值即以沖頭反彈速度和沖擊速度之比來表示:HL=(Vr/Vi)·1000(HL-里氏硬度值;Vr-沖頭反彈速度;Vi-沖頭沖擊速度)。


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