《金属加工基础》金属材料的力学性能（2）（举一反三考点练）课后自测（卷2）

举一反三考点练 《金属加工基础》金属材料的力学性能（2）-课后自测（2） 知识点一 布氏硬度 1. 硬度的定义。 2. 硬度的测定方法。 3. 布氏硬度试验原理。 4. 布氏硬度标注方法。 5. 布氏硬度试验特点。 知识点二 洛氏硬度 1. 洛氏硬度的试验原理。 2. 洛氏硬度的标注方法。 3. 洛氏硬度试验的特点。 4. 简述洛氏硬度试验的适用场景。 5. 洛氏硬度试验中，为什么需要取多点测量并计算平均值？ 知识点三 维氏硬度 1. 维氏硬度的试验原理。 2. 维氏硬度的标注方法。 3. 维氏硬度试验的特点。 4. 简述维氏硬度试验的优缺点。 5. 解释维氏硬度值的计算公式，并说明其中各符号的含义。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 举一反三考点练 《金属加工基础》-金属材料的力学性能（2）课后自测（2） 知识点一 布氏硬度 1.硬度的定义。 【答案】金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。硬度又是一项综合力学性能指标，从金属表面的局部压痕可以反映出金属材料的强度和塑性。因此，在零件图上经常标注出各种硬度指标作为技术要求。硬度对于机械零件的耐磨性有直接影响，金属材料的硬度值愈高，其耐磨性亦愈高。 2.硬度的测定方法。 【答案】硬度测定方法有压入法，划痕法、回弹高度法等，其中压入法的应用最为普遍。在压入法中根据载荷、压头和表示方法的不同，常将硬度分为布氏硬度(HBW)、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC)和维氏硬度（HV)三种。 3.布氏硬度试验原理。 【答案】用一定直径的硬质合金球，以匹配的试验力压入试样表面，保持规定的时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕直径d，然后根据压痕直径d计算其硬度值的方法。目前，金属材料布氏硬度试验方法执行GB/T231.1一2009标准，用符号HBW表示。本标准规定的布氏硬度值试验范围上限为650。 4.布氏硬度标注方法。 【答案】将测定的硬度值标注在符号HBW的前面。除了保持时间为10～15s的试验条件外，在其他条件下测得的硬度值，均应在符号HBW的后面用相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持时间。 5.布氏硬度试验特点。 【答案】试验时金属材料表面压痕大，能在较大范围内反映被测金属材料的平均硬度，测得的硬度值比较准确，数据稳定。但由于压痕较大，对金属表面的损伤较大，不宜测定太小或太薄的试样。布氏硬度试验主要用于测定原材料的硬度。 知识点二 洛氏硬度 1.洛氏硬度的试验原理。 【答案】将锥角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.5875mm的球（淬火钢球或硬质合金球）分两个步骤压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，测量在初试验力下的残余压痕深度，根据试样残余压痕深度增量来衡量试样硬度的大小。洛氏硬度试验就是用残余压痕深度增量来计算金属材料的硬度值，实际测量时可通过试验机的表盘直接读取被测金属材料的硬度值。洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用A、B、C三种标尺。 2.洛氏硬度的标注方法。 【答案】根据GB/T231.1一2009规定，洛氏硬度数值写在符号HR的前面，HR后面写使用的标尺，如50HRC表示用“C”标尺测定的洛氏硬度值为50。 3.洛氏硬度试验的特点。 【答案】硬度试验压痕小，对试样表面损伤小，常用来直接检验成品或半成品零件的硬度，尤其是经过淬火处理的零件，常采用洛氏硬度计进行测试；另外，试验操作简便，可直接从试验机上读取硬度值。但是，由于压痕小，硬度值的准确性不如布氏硬度高，数据重复性差。因此，在测试时要选取不同位置的三点测出硬度值，将三点硬度的平均值作为被测金属材料的洛氏硬度值。 4.简述洛氏硬度试验的适用场景。 【答案】适用于测定成品或半成品零件的硬度，尤其是经过淬火处理的零件，以及薄片或小尺寸试样。 5.洛氏硬度试验中，为什么需要取多点测量并计算平均值？ 【答案】由于洛氏硬度试验压痕小，数据重复性较差，单点测量可能因材料不均匀或操作误差导致结果不准确。取多点测量并计算平均值可提高测试结果的可靠性和准确性。 知识点三 维氏硬度 1.维氏硬度的试验原理。 【答案】将相对面夹角为136°的正四棱锥体金刚石作为压头，在规定试验力F(49.03～980.7N)作用下，压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，用测微仪器测出压痕的对角线长度，算出两对角线长度d1和d2的算术平均值d后，查GB/T4340.4一2009硬度值表即可得出维氏硬度值。 2.维氏硬度的标注方法。 【答案】维氏硬度的测量范围为5~1000。硬度数值写在符号HV的前面，实验条件写在符号HV的后面。 3.维氏硬度试验的特点。 【答案】维氏硬度试验法适用范围宽，从很软的材料到很硬的材料都可以测量，尤其适用于零件表面层硬度的测试，如化学热处理的渗层硬度测量，其测量结果精确可靠。但测取维氏硬度值时，需要测量压痕的对角线长度，然后查表或计算，而且进行维氏硬度测试时，对试样表面的质量要求高，测量效率较低。因此，维氏硬度没有洛氏硬度使用方便。 4.简述维氏硬度试验的优缺点。 【答案】优点：可测软、硬金属，特别是极薄零件和渗碳层、渗氮层的硬度。测得的数值较准确，不存在布氏硬度试验那种载荷与压头直径比例关系的约束。不存在洛氏硬度那样不同标尺的硬度无法统一的问题。 缺点：硬度值的测定较为麻烦，工作效率不如洛氏硬度。不太适合成批生产的常规检验。 5.解释维氏硬度值的计算公式，并说明其中各符号的含义。 【答案】维氏硬度值的计算公式为：HV=常数×试验力/压痕表面积。 其中，HV表示维氏硬度值；常数是一个固定的数值，用于将试验力和压痕表面积的比值转换为硬度值；试验力是施加在试样上的力；压痕表面积是压头在试样上形成的压痕的面积。这个公式用于计算并表示材料的硬度，即材料抵抗局部变形的能力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$