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什么是磨料的显微硬度?

目前,磨料的硬度主要用显微硬度来表示。显微硬度是一种压入硬度,它反映了被测物体抵抗另一个硬物体压入的能力。测量仪器是显微硬度计,它实际上是一个带有加载装置和目镜测微计的显微镜。测量前,应将待测磨料制成反射式研磨盘样品,置于显微硬度计台上,并通过加载装置对金字塔形金刚石压头加压。载荷可根据待测材料的硬度增加或减少。金刚石压头压入样品后,样品表面会产生凹坑。将显微镜十字线与凹坑对齐,并用目镜测微计测量凹坑的对角线长度。根据施加的载荷和凹坑的对角线长度,可以计算出被测材料的显微硬度值。由于使用的金刚石压头形状不同,显微硬度分为维氏显微硬度和努氏显微硬度。
维氏显微硬度是指以130°物体为压头的金刚石棱锥体,其值按下式计算:

HV=18.18·P/d2    式中:HV-维氏硬度,Mpa;P-荷重,kg;d-凹坑对角线长度,mm。

努普硬度是用对棱角为170°30′和130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算:HK=139.54·P/L2。式中:HK-努普硬度,Mpa;P-荷重,kg;L-凹坑对角线长度,mm。我国和欧洲各国采用维氏硬度,美国则采用努普硬度。兆帕(MPa)是显微硬度的法定计量单位,而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。常用磨料的显微硬度见下表。
维氏显微硬度/Mpa(kg/mm2)
棕刚玉19 600~21 600(2 000~2 200)
白刚玉 21 600~2 600(2 200~2 300)
铬刚玉 21 600~22 600(2 200~2 300)
单晶刚玉 21 600~23 500(2 200~2 400)
微晶刚玉 19 600~21 600(2 000~2 200)
矾土烧结刚玉 16 700(1 700)
锆刚玉 14 700(1 500)
金刚石 78 500(8 000)
碳化硼 49 000(5 000)
碳化硅 30 400~3 330(3 100~3 400)
石榴石 13 300(1360)
石英 8 000(820)

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