作业帮岩石普氏硬度是怎样定义的?怎样计算?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/05 11:28:51
岩石普氏硬度是怎样定义的?怎样计算?
岩石普氏硬度是怎样定义的?怎样计算?
岩石普氏硬度是怎样定义的?怎样计算?
硬度是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,或者抵抗其中两种或三种情况同时发生的能力,是材料的一种重要力学性能,例如,金属材料常用硬度反映材料抵抗塑性形变的能力,而陶瓷、矿物材料的硬度主要反映材料抵抗破坏的能力.硬度在实际应用中,由于测量方法不同,测得的硬度所代表的材料性能也各异.
测试方法按施加负荷方法的不同,有静试验负荷法和动负荷试验法.静负荷试验法,是在静负荷作用下将一个硬的压头压入材料来测试硬度,属于这种试验法的有布氏、洛氏、表面洛氏、维氏和显微硬度试验法等.布氏硬度法主要用来测定金属材料中较软及中等硬度的材料,很少用于陶瓷；维氏硬度法适用于较硬的材料；一般无机材料也常用显微硬度法测量.动负荷试验法是在动负荷作用下使一个硬压头冲击材料来测试硬度,属于这种试验法的有冲击布氏和肖氏硬度试验法等.各种测试方法所得硬度没有统一的意义,单位也不相同,彼此间没有固定的换算关系.陶瓷材料的硬度常用维氏硬度、莫氏硬度、显微硬度来评价.
1.3.1莫氏硬度
陶瓷及矿物材料常用的划痕硬度叫做莫氏硬度,它只表示硬度由小到大的顺序.不表示软硬的程度.后面的矿物可划破前面的矿物表面.一般莫氏硬度按十级标准的莫氏硬度计确定,后来因为出现了一些人工合成的硬度大的材料,又将莫氏硬度分为15级.表1.2为莫氏硬度两种分级的顺序.莫氏硬度计的等级极不均衡,十分粗糙.
表1.2 莫氏硬度顺序
顺序
材料
顺序
材料
1
滑石
1
滑石
2
石膏
2
石膏
3
方解石
3
方解石
4
萤石
4
萤石
5
磷灰石
5
磷灰石
6
正长石
6
正长石
7
石英
7
SiO2玻璃
8
黄玉
8
石英
9
刚玉
9
黄玉
10
金刚石
10
石榴石
11
熔融氧化锆
12
刚玉
13
碳化硅
14
碳化硼
15
金刚石
136°±30¢
148°±6¢42¢¢
图1.7 维氏硬度试验法原理
F
1.3.2维氏硬度
在陶瓷材料的研究中,精确测定材料的硬度,通常在维氏显微硬度计上进行.
维氏硬度试验法是两相对面间的夹角为136°的正四棱锥形金刚石压头,如图1.7,在一定的负荷作用下压入试样表面,经规定的负荷保持时间后,卸除负荷,在试样的表面上压出一个正方形的压痕,以所采用的负荷除以压痕的表面积所得的商数(N/mm2)来表示硬度值.维氏硬度的符号用HV表示.
采用的试样上下表面需平行且平整.测试表面光洁,无赃物,需抛光成镜面.对于不洁的表面,要用酒精擦净.试样的厚度至少是压痕深度的10倍.
测量点压痕对角线长的计算
d= (d1+d2) (1.13)
式中 d——压痕对角线长(mm)
d1——压痕一条对角线长(mm)
d2——压痕另一条对角线长(mm)
维氏硬度的计算
每一个测量点的维氏硬度(N/mm2),根据负荷F(N)和压痕对角线长d(mm)的关系来进行计算.
HV=1.854´10-6 (1.14)
在测试时,负荷的大小可根据试样的大小、厚度和其他条件不同而定.一般陶瓷材料从9.807N~294.21N中选择.
另外也可以查“显微硬度计说明书”附表直接得到.