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岩石硬度是岩石抵抗其他物体刻划或压入其表面的能力,其衡量单位是Pa(帕)或MPa(兆帕)。
硬度与抗压强度有一定联系,但也有很大差别。岩石硬度是岩石表面的局部对另一物体压入时的阻力,面岩石强度是岩石整体破碎时的阻力,因此不能把岩石的单轴抗压强度作为岩石硬度的指标。根据理论分析,岩石压人硬度为单轴抗压强度的(1 2m)倍。实验表明,岩石压入硬度与单轴抗压强度之比大约在5~20倍之间。对于钻进破碎岩石来说,岩石的压入硬度比单轴抗庄强度更具有实际意文,因为工具对孔底岩石的破碎方式在大多数情况下是局部压碎,故岩石硬度指标更接近于钻进碎岩的难易程度。2100433B
A.1土石方工程,工程量计算规则,第十一条第1款(第19页):“......沟槽、基坑允许的超挖量并入岩石挖方工程量内。沟槽、基坑增加的深度、每边增加的宽度均为.....。” 我的疑问:1、岩石开挖,...
岩石总共分三类:岩浆岩,沉积岩,变质岩。 岩浆岩:侵入岩:花岗岩;喷出岩:安山岩,玄武岩,流纹岩 沉积岩:石灰岩,砾岩,砂岩,页岩 变质岩:片麻岩,大理岩,石英岩,板岩
从成因来划分,可以把岩石分为三大类:沉积岩、岩浆岩、和变质岩。1、沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型,它是由风化产物、火山唔知【有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用...
土石方工程岩石硬度表
A.A 土石方工程 土壤及岩石的分类 说 明
土石方工程岩石硬度表
A.A 土石方工程 土壤及岩石的分类 说 明 土壤及岩石(普氏)分类表 土 石 分 类 普 氏 分 类 土壤及岩石名称 天然湿度 下 平均容量 (kg/m3) 极度压碎 强度 (kg/m 3) 用轻钻孔 机 钻进 1m 耗时 (min) 开挖方法 及工具 紧固系数 f 一 、 二 I 砂 砂土壤 腐植土 1500 1600 1200 用尖锹开 挖 0.5~0.6 土 石 分 类 普 氏 分 类 土壤及岩石名称 天然湿度 下 平均容量 (kg/m3) 极度压碎 强度 (kg/m 3) 用轻钻孔 机 钻进 1m 耗时 (min) 开挖方法 及工具 紧固系数 f 类 土 壤 泥炭 600 II 轻壤和黄土类土 潮湿而松散的黄土,软的盐渍土和碱 土 平均直径 ≤15mm的松散而软的砾石 含有草根的密实腐植土 含有直径 ≤30mm根类的泥炭和腐植 土 掺有卵石、碎石和石
硬度是各种机械零件和工具必须具备的力学性能指标 , 用于表征材料的软硬程度,是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
测试硬度的方法很多,常用的布氏硬度试验法、洛氏硬度试验法、维氏硬度试验法、努氏硬度试验法、肖氏硬度试验法、里氏硬度试验法和莫氏硬度试验法等。
硬度换算公式:
1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10 12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC) 15
3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)
4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3
硬度测定范围:
HS<100
HB<500
HRC<70
HV<1300
(80~88)HRA, (85~95)HRB, (20~70)HRC
洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf);而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料,而标尺C适用较硬的材料。
实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格,请查阅。
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
常用的硬度指标有:布氏硬度(HB),洛氏硬度(HR),维氏硬度(HV),一下分别介绍。
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
测定布氏硬度较准确可靠,布氏硬度范围为8~650HB。但一般HB只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。洛氏硬度是以顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为Φ1.588㎜的淬火钢球作压头,以规定的试验力使其压入试样表面。试验时,先加初试验力,然后加主试验力。压入试样表面之后卸除主试验力,在保留初试验力的情况下,根据试样表面压痕深度,确定被测金属材料的洛氏硬度值。
洛氏硬度值由h的大小确定,压入深度h越大,硬度越低;反之,则硬度越高。一般说来,按照人们习惯上的概念,数值越大,硬度越高。因此采用一个常数c减去h来表示硬度的高低。并用每0.002㎜的压痕深度为一个硬度单位。由此获得的硬度值称为洛氏硬度值,用符号HR表示。
由此获得的洛氏硬度值HR为一无名数,试验时一般由试验机指示器上直接读出。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
洛氏硬度的三种标尺中,以HRC应用最多,一般经淬火处理的钢或工具都采用HRC测量。在中等硬度情况下,洛氏硬度HRC与布氏硬度HBS之间关系约为1:10,如40HRC 相当于400HBS 。如50HRC,表示用HRC标尺测定的洛氏硬度值为50。硬度值应在有效测量范围内(HRC为20-70)为有效。
维氏硬度试验原理与布氏硬度相似,也是根据压痕单位表面积上的试验力大小来计算硬度值。区别在于压头采用锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体,将其以选定的试验力压入试样表面,按规定保持一定时间后卸除试验力,通过测量压痕的对角线长可以计算出压痕的表面积,试验力与压痕的表面积相除得到的商就是维氏硬度值。
维氏硬度法适用范围宽,尤其适用于测定金属镀层、薄片金属及化学热处理后的表面硬度,其结果精确可靠。当试验力小于0.2 kgf (1.961N)时,可用于测量金相组织中不同相的硬度。
试验优缺点
优点:①与布氏、洛氏硬度试验比较,维氏硬度试验不存在试验力与压头直径有一定比例关系的约束; ②不存在压头变形问题; ③压痕轮廓清晰,采用对角线长度计量,精确可靠,硬度值误差较小。
缺点:其硬度值需要先测量对角线长度,然后经计算或查表确定,故效率不如洛氏硬度试验高。根据压头形状、材料及加载大小的不同,硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度,它们适用于不同的材料。
肖氏硬度采用回跳实验来确定硬度值。试验方法如下:将撞销从一定高度落到试样表面,撞销发生回跳,根据回跳的高度来确定材料的硬度值。
肖氏硬度法的优点是简便易得,缺点是准确度稍差。 2100433B