《材料测试技术及方法》课程教学资源（讲稿）其他性能

College of Materials Science Engmeering,Shandong University of Technology 一、高分子材料硬度测定 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子材料与工程申红望

材料测试技术与方法（A） 材料科学与工程学院 高分子材料与工程 申红望 一 、高分子材料硬度测定

College of Materials Science Engmeering,Shandong University of Technology 硬度，物理学专业术语，材料局部抵 抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固 体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是 比较各种材料软硬的指标。由于规定了 不同的测试方法，所以有不同的硬度标 准。各种硬度标准的力学含义不同，相 互不能直接换算，但可通过试验加以对 材料期比换术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子材料与工程申红望2

材料测试技术与方法（A） 材料科学与工程学院 高分子材料与工程 申红望 2 硬度，物理学专业术语，材料局部抵 抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固 体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是 比较各种材料软硬的指标。由于规定了 不同的测试方法，所以有不同的硬度标 准。各种硬度标准的力学含义不同，相 互不能直接换算，但可通过试验加以对 比

College of Materials Science Engmeering,Shandong University of Technology 压入硬度 用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，根据材料 表面局部塑性变形的程度比较被测材料的软硬，材料越 硬，塑性变形越小。压入硬度在工程技术中有广泛的用 途。压头有多种，如一定直径的钢球、金刚石圆锥、金 刚石四棱锥等。载荷范围为几克力至几吨力（即几十毫 牛顿至几万牛顿)。压入硬度对载荷作用于被测材料表 面的持续时间也有规定。主要的压入硬度有布氏硬度、 洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等。 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子材料与工程申红望3

材料测试技术与方法（A） 材料科学与工程学院 高分子材料与工程 申红望 3 压入硬度 用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，根据材料 表面局部塑性变形的程度比较被测材料的软硬，材料越 硬，塑性变形越小。压入硬度在工程技术中有广泛的用 途。压头有多种，如一定直径的钢球、金刚石圆锥、金 刚石四棱锥等。载荷范围为几克力至几吨力（即几十毫 牛顿至几万牛顿）。压入硬度对载荷作用于被测材料表 面的持续时间也有规定。主要的压入硬度有布氏硬度、 洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等

College of Materials Science Engmeering,Shandong University ofTechnology (1)使用硬度计测定压痕硬度 (邵氏硬度) 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子树料与工程申红望4

材料测试技术与方法（A） 材料科学与工程学院 高分子材料与工程 申红望 4 （1）使用硬度计测定压痕硬度 （邵氏硬度）

College of Materials Science Engmeering,Shandong University ofTechnology 邵氏硬度 简称HS。表示材料硬度的一种标准。由英国人肖 尔(Albert F.Shore)(也称之为邵尔、邵氏硬度)在 1907年首先提出。应用弹性回跳法将撞销从一定高度 落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有 尖端的小锥，尖端上常镶有金刚钻。测试数值为1000x 撞销返回速度撞销初始速度（即为碰撞前后的速度比 乘以1000)。单位为“度”。 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子材料与工程申红望5

材料测试技术与方法（A） 材料科学与工程学院 高分子材料与工程 申红望 5 邵氏硬度 简称HS。表示材料硬度的一种标准。由英国人肖 尔(Albert F.Shore)（也称之为邵尔、邵氏硬度）在 1907年首先提出。应用弹性回跳法将撞销从一定高度 落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有 尖端的小锥，尖端上常镶有金刚钻。测试数值为1000x 撞销返回速度/撞销初始速度（即为碰撞前后的速度比 乘以1000）。单位为“度”

College of Materials Science Engmeering,Shandong University of Technology 1 范围 1.1本标准规定了用两种型号的硬度计测定塑料和硬橡胶压痕硬度的方法， 其中A型用于软材料，D型用于硬材料（见8.2的注）。本方法可测量起始压 痕硬度或经过规定时间后的压痕硬度或两者都测。 注：本标准规定的硬度计和方法，为邵氏A型和邵氏D型的硬度计及方法。 1,2本标准作为质量控制的一种试验方法，其测定的压痕硬度和受试材料基本 性能之间无简单的对应关系。对软性材料推荐使用GB/T6031一1998 《硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10IRHD~100IRHD)》。 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子树料与工程申红望6

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College of Materials Science Engmeering,Shandong University of Technology 3原理 在规定的测试条件下，将规定形状的压针压人试验材料，闲量垂直压人的深度。 压痕硬度与相应的压人深度威反比，且款黄于材料的弹性模量和粘弹性。压针 的形状，施加的力以及范力时间都会影响试验结果，一种型号的便度泸另一种型号 的腹度计以及夏度计与其他测量预度的仪器之间没有一种简单关系。 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子材料与工程申红望7

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College of Materials Science Engmeering,Shandong University of Technology 4装置 3小 auhuutliulutne 材料测试技术与方法(A) 树料科学与工程学院高分子树料与工程申红望8

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College of Materials Science Engmeering.Shandong University of Technology A型和D型邵氏硬度计由以下部件构成： 4.1压座，中心有一直径3mm士0.5mm的孔，离压座的任-边至少6mm。 4.2压针，直径为1.25mm士0.15mm的硬化钢制成， 3士0.6 p3±0.5 1.25士0.15 L.25 30生1 0.1±0.0L ●0.79士0.03 A型硬度计压针的形状尺寸见图1 D型硬度计压针见图2。 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子材料与工程申红望

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College of Materials Science Engmneering,Shandong University of Technology 4.3指示装置 可读取压针顶端伸出压座的长度，当压针全部伸出2.50mm土0.04mm时定为0， 压座和压针与平面玻璃紧密接触，伸出值为0mm时定为100，方可直接读数。 4.4已校准的弹簧，施加于压针上的力按式(1)计算： F=550+75HA .(1) 式中： F一施加的力，单位为毫牛(mN): HA一A型硬度计硬度读数。 F=445HD .(2) 式中： F一施加的力，单位为毫牛(mN); HD一D型硬度计硬度读数。 材料测试技术与方法(A) 材料科学与工程学院高分子材料与工程申红望

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