/HYPERLINK"/"配方設(shè)計(jì)與橡膠硬度的關(guān)系配方設(shè)計(jì)與橡膠硬度的關(guān)系生膠品種硫化體系補(bǔ)強(qiáng)填充劑軟化增塑劑邵爾A型硬度測(cè)定中的阻礙因素1．試樣厚度的阻礙邵爾A型硬度值是由壓針壓入試樣的深度來(lái)測(cè)定的，因此試樣配方設(shè)計(jì)與橡膠硬度的關(guān)系·生膠品種·硫化體系·補(bǔ)強(qiáng)填充劑·軟化增塑劑邵爾A型硬度測(cè)定中的阻礙因素1．試樣厚度的阻礙邵爾A型硬度值是由壓針壓入試樣的深度來(lái)測(cè)定的，因此試樣厚度直接阻礙試驗(yàn)結(jié)果。試樣受到壓力厚產(chǎn)生變形，受到壓力的部位變薄，硬度值增大。因此，試樣厚度小硬度值達(dá)，試樣厚度大硬度值小。2．壓針長(zhǎng)度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的阻礙標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定邵爾A硬度計(jì)的壓針露出加壓面的高度為2.5mm，在自由狀態(tài)時(shí)指針應(yīng)指零點(diǎn)。當(dāng)壓針在平滑的金屬板或玻璃上時(shí)，儀器指針應(yīng)指100度，假如指示大于或小于100度時(shí)，講明壓針露出高度大于或小于2.5mm或小于2.5mm，這種情況下應(yīng)停止使用，進(jìn)行校正。當(dāng)壓針露出高度大于2.5mm時(shí)測(cè)得的硬度值偏高。3．壓針端部形狀對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的阻礙邵爾A型硬度計(jì)的壓針端部在長(zhǎng)期作用下，造成磨損，使其幾何尺寸改變，阻礙試驗(yàn)結(jié)果，磨損后的端部直徑變大所測(cè)得結(jié)果也大，這是因?yàn)槠鋯挝幻娣e的壓強(qiáng)不同所致。直徑大則壓強(qiáng)小所測(cè)得硬度值偏大，反之偏小。4．溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的阻礙橡膠為高分子材料，其硬度值隨環(huán)境的變化而變化，溫度高則硬度值降低。膠料不同其阻礙程度不同，如結(jié)晶速度慢的天然橡膠，溫度對(duì)其阻礙小些，而氯丁橡膠、丁苯橡膠等則阻礙顯著。5．讀數(shù)時(shí)刻的阻礙邵爾A型硬度計(jì)在測(cè)量時(shí)讀數(shù)時(shí)刻對(duì)試驗(yàn)結(jié)果阻礙專門大。壓針與試樣受壓后立即讀數(shù)與指針?lè)€(wěn)定后再讀數(shù)，所得的結(jié)果相差專門大，前者高，后者偏低，二者之差可達(dá)5至7度左右，尤其再合成橡膠測(cè)試中較為顯著，這要緊使膠料在受壓后產(chǎn)生蠕變所致。因此當(dāng)試樣受壓后應(yīng)立即讀取數(shù)據(jù)。目錄一.硬度的定義二.硬度的測(cè)試方法三.分不介紹幾種硬度測(cè)試方法和相關(guān)單位四.各種硬度的區(qū)不一.硬度的定義硬度——材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。它是衡量材料軟硬程度的一個(gè)性能指標(biāo)。它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。二.硬度的測(cè)試方法硬度試驗(yàn)的方法較多，原理也不相同，測(cè)得的硬度值和含義也不完全一樣。最一般方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現(xiàn)的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法這種方法不太科學(xué)。用硬度試驗(yàn)機(jī)來(lái)試驗(yàn)比較準(zhǔn)確,是現(xiàn)代試驗(yàn)硬度常用的方法。最常用的是靜負(fù)荷壓入法硬度試驗(yàn)，即洛氏硬度HRA|HRB|HRC、布氏硬度HB、維氏硬度HV，其值表示材料表面抵抗堅(jiān)硬物體壓入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度HS則屬于回跳法硬度試驗(yàn)，其值代表金屬?gòu)椥宰冃喂Φ拇笮?。因此，硬度不是一個(gè)單純的物理量，而是反映材料的彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等的一種綜合性能指標(biāo)。硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中最簡(jiǎn)單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn)，生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽徒又苄宰冃慰沽Q定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。三.分不介紹幾種硬度測(cè)試方法和相關(guān)單位1.布式硬度（Brinellhardness）|HB：布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（參照GB/T231－1984），布式硬度HB是以一定大小的試驗(yàn)載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)金屬表面，保持規(guī)定時(shí)刻，然后卸荷，測(cè)量被測(cè)表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷一般3000kg把一定大小直徑一般為10mm的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)刻，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值HB，單位為公斤力/mm2N/mm2。因此生產(chǎn)中常用布氏硬度法測(cè)定經(jīng)退貨、正火和調(diào)質(zhì)得剛健，以及鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等毛胚或半成品的硬度。2.維氏硬度（Vickershardness）|HV：維氏硬度HV以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值HV。它適用于較大工件和較深表面層的硬度測(cè)定。維氏硬度尚有小負(fù)荷維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷1.961~49.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測(cè)定；顯微維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷小于1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測(cè)定。3.邵氏硬度（Shorehardness）|HA/HD：具有一定形狀的鋼制壓針﹐在試驗(yàn)力作用下垂直壓入試樣表面﹐當(dāng)壓足表面與試樣表面完全貼合時(shí)﹐壓針尖端面相對(duì)壓足平面有一定的伸出長(zhǎng)度L，以L值的大小來(lái)表征邵氏硬度的大小，L值越大﹐表示邵爾硬度越低﹐反之越高。4.肖氏硬度（Shorehardness）|HS：肖氏硬度試驗(yàn)是一種動(dòng)載試驗(yàn)法,其原理是將具有一定質(zhì)量的帶有金剛石或合金鋼球的重錘從一定高度落向試樣表面,依照重錘回跳的高度來(lái)表征測(cè)量硬度值大小。符號(hào)為HS。重錘回跳得越高,表面測(cè)量越硬。A90屬金剛鉆的硬度、D45屬淬火鋼的硬度。5.洛式硬度（Rockwellhardness）|HR：洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來(lái)確定硬度值指標(biāo)。以0.002毫米作為一個(gè)硬度單位。當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí)，不能采納布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。依照試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示：HRA：是采納60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料|如硬質(zhì)合金等HRB：是采納100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料|如鑄鐵HRC：是采納150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度專門高的材料|如淬火鋼等6．莫氏硬度（Mohs’scaleofhardness）|HM表示礦物硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。1824年由德國(guó)礦物學(xué)家莫斯(FrederichMohs)首先提出。應(yīng)用劃痕法將棱錐形金剛鉆針刻劃所試礦物的表面而發(fā)生劃痕,適應(yīng)上礦物學(xué)或?qū)毷瘜W(xué)上差不多上用莫氏硬度。用測(cè)得的劃痕的深度分十級(jí)來(lái)表示硬度：7.努氏（Knoophardness）HK8.里氏（Leebhardness）|HL9.韋氏（Websterhardness）|HW韋氏硬度的差不多原理是采納一定形狀的淬火壓針,在標(biāo)準(zhǔn)彈簧的作用力下壓入式樣表面,定義0.01MM的壓入深度為一個(gè)韋氏硬度單位.材料的硬度與壓入深度成反比.壓入越淺硬度越高,反之則低.HW=20-L/0.01，HW--表示韋氏硬度符號(hào)L表示壓針伸出長(zhǎng)度,即壓入式樣深度/MM0.01定義值/MM四.各種硬度的區(qū)不1.洛氏硬度可分為HRA、HRB、HRC、HRD四種，它們的測(cè)量范圍和應(yīng)用范圍也不同。一般生產(chǎn)中HRC用得最多。壓痕較小，可測(cè)較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。維氏硬度以HV表示（參照GB/T4340-1999），測(cè)量極薄試樣。2.鋼材的硬度：金屬硬度(Hardness)的代號(hào)為H。按硬度試驗(yàn)方法的不同，常規(guī)表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC較為常用。HB應(yīng)用范圍較廣，HRC適用于表面高硬度材料，如熱處理硬度等。兩者區(qū)不在于硬度計(jì)之測(cè)頭不同，布氏硬度計(jì)之測(cè)頭為鋼球，而洛氏硬度計(jì)之測(cè)頭為金剛石。HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。HL手提式硬度計(jì)，測(cè)量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面后，產(chǎn)生彈跳；利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計(jì)算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回彈速度）/VA（沖擊速度）。便攜式里氏硬度計(jì)用里氏（HL）測(cè)量后能夠轉(zhuǎn)化為：布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、肖氏（HS）硬度?；蛴美锸显碇苯佑貌际希℉B）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）測(cè)量硬度值。3.HB-布氏硬度；布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時(shí)候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等等。布式硬度(HB)是以一定大小的試驗(yàn)載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)金屬表面，保持規(guī)定時(shí)刻，然后卸荷，測(cè)量被測(cè)表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)刻，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2(N/mm2)。4.洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來(lái)確定硬度值指標(biāo)。以0.002毫米作為一個(gè)硬度單位。當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí)，不能采納布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。依照試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示：HRA：是采納60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB：是采納100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。HRC：是采納150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度專門高的材料(如淬火鋼等)。另外：1.HRC含意是洛式硬度C標(biāo)尺，2.HRC和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都專門廣泛3.HRC適用范圍HRC20－－67，相當(dāng)于HB225－－650若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標(biāo)尺HRA。若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標(biāo)尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。5.洛氏硬度計(jì)C標(biāo)尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗(yàn)載荷為一確定值，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是150公斤力。布氏硬度計(jì)之壓頭為淬硬鋼球（HBS)或硬質(zhì)合金球（HBW），試驗(yàn)載荷隨球直徑不同而不同，從3000到31.25公斤力。6.洛式硬度壓痕專門小，測(cè)量值有局部性，須測(cè)數(shù)點(diǎn)求平均值，適用成品和薄片，歸于無(wú)損檢測(cè)一類。布式硬度壓痕較大，測(cè)量值準(zhǔn)，不適用成品和薄片，一般不歸于無(wú)損檢測(cè)一類。7.洛式硬度的硬度值是一無(wú)名數(shù)，沒(méi)有單位。（因此適應(yīng)稱洛式硬度為多少度是不正確的。）布式硬度的硬度值有單位，且和抗拉強(qiáng)度有一定的近似關(guān)系。8.洛式硬度直接在表盤上顯示、也能夠數(shù)字顯示，操作方便，快捷直觀，適用于大量生產(chǎn)中。布式硬度需要用顯微鏡測(cè)量壓痕直徑，然后查表或計(jì)算，操作較繁瑣。9.在一定條件下，HB與HRC能夠查表互換。其心算公式可大概記為：1HRC≈1/10HB。硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中最簡(jiǎn)單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn)，生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽徒又苄宰冃慰沽Q定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。10．布氏硬度是表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn),由瑞典人布林南爾首先提出,應(yīng)用壓入法將壓力施加在淬火的鋼球（HBS）或者硬質(zhì)合金球（HBW）上,它壓入所試材料的表面而產(chǎn)生凹痕,用測(cè)得的球形凹痕單位面積上的壓力來(lái)表示硬度,HB＝F/SMPa.(F單位NS單位：平方mm)。。用于測(cè)定塑料,橡膠,金屬材料等的硬度.洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標(biāo)準(zhǔn)，稱為標(biāo)尺A、標(biāo)尺B、標(biāo)尺C.11．洛氏硬度試驗(yàn)是現(xiàn)今所使用的幾種一般壓痕硬度試驗(yàn)之一，三種標(biāo)尺的初始?jí)毫鶠?8.07N(合10kgf)，最后依照壓痕深度計(jì)算硬度值。標(biāo)尺A使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf)；標(biāo)尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf)；而標(biāo)尺C使用與標(biāo)尺A相同的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標(biāo)尺B適用相對(duì)較軟的材料，而標(biāo)尺C適用較硬的材料。HR=K-h/0.002(h是壓痕的殘余深度K是常數(shù))

12．維氏硬度和布氏硬度差不多差不多上單位面積上的載荷大小來(lái)計(jì)算，只只是維氏硬度采納的是相對(duì)面夾角為136度的正四棱錐體金剛石作為壓頭的。13．邵氏硬度用于確定塑料或橡膠等軟性材料的相對(duì)硬度.它測(cè)量了規(guī)定壓針在指定壓強(qiáng)和時(shí)刻條件下的針入度.硬度值用來(lái)識(shí)不或指定專門硬度的塑料，也可作為多批材料的質(zhì)量操縱。試驗(yàn)方法：將試樣置于硬而平的臺(tái)面上.把硬度計(jì)的壓針壓入試樣內(nèi),并保證它與臺(tái)面平行.每一秒鐘讀一數(shù)(或由試驗(yàn)者決定)試樣規(guī)格：通常,試樣厚度為6.4mm(0.25英寸).可將幾個(gè)試樣重疊，以達(dá)到上述高度,但最好用一個(gè)試樣。試驗(yàn)數(shù)據(jù)：硬度值由硬度計(jì)讀出.常見(jiàn)的硬度計(jì)有A型和D型.A型用于較軟材料；D型用于較硬材料硬度反映了材料彈塑性變形特性，是一項(xiàng)重要的力學(xué)性能指標(biāo)。與其他力學(xué)性能的測(cè)試方法相比，硬度試驗(yàn)具有下列優(yōu)點(diǎn)：試樣制備簡(jiǎn)單，可在各種不同尺寸的試樣上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后試樣差不多不受破壞；設(shè)備簡(jiǎn)便，操作方便，測(cè)量速度快；硬度與強(qiáng)度之間有近似的換算關(guān)系，依照測(cè)出的硬度值就能夠粗略地估算強(qiáng)度極限值。因此硬度試驗(yàn)在實(shí)際中得到廣泛地應(yīng)用。硬度測(cè)定是指反一定的形狀和尺寸的較硬物體(壓頭)以一定壓力接觸材料表面，測(cè)定材料在變形過(guò)程中所表面出來(lái)的抗力。有的硬度表示了材料抵抗塑性變形的能力(如不同載荷壓入硬度測(cè)試法)，有的硬度表示材料抵抗彈性變形的能力(如肖氏硬度)。通常壓入載荷大于9.81N(1kgf)時(shí)測(cè)試的硬度叫宏觀硬度，壓力載荷小于9.81N(1kgf)時(shí)測(cè)試的硬度叫微觀硬度。前者用于較在尺寸的試件，希反映材料宏觀范圍性能；后者用于小而薄的試件，希反映微小區(qū)域的性能，如顯微組織中不同的相的硬度，材料表面的硬度等。肖氏硬度計(jì):適用于測(cè)定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值Shorehardnesspenetrator。將規(guī)定形狀的金剛石沖頭從固定的高度落在試樣的表面上，沖頭彈起一定高度，通過(guò)兩高度的比值計(jì)算出肖氏硬度值。硬度是物質(zhì)受壓變形程度或抗刺穿能力的一種物理度量方式。硬度可分相對(duì)硬度和絕對(duì)硬度。絕對(duì)硬度一般在科學(xué)界使用，生產(chǎn)實(shí)踐中專門少用到。我們通常使用硬度體系為相對(duì)的硬度，大致有以下幾種標(biāo)示方法：肖氏、洛氏、布氏、韋氏、魯氏、莫氏、鉛筆硬度等等。測(cè)漆膜或涂覆材料的表面耐磨力用鉛筆硬度表示，如在PCB行業(yè)中油墨硬度的測(cè)試。測(cè)橡膠及彈性體，用肖氏硬度，如PCB工序中膠刮硬度的測(cè)試。肖氏硬度的測(cè)試方法類似網(wǎng)版張力測(cè)試：表盤上的指針通過(guò)彈簧與一個(gè)刺針相連，用針刺入被測(cè)物表面，表盤上所顯示的數(shù)值即為硬度值。肖氏硬度(Shore(Sclerocope)Hardness)(HS)體系常見(jiàn)有A級(jí)和D級(jí)兩種表示方式。測(cè)量橡膠硬度最普遍采納的儀器稱為肖氏(又稱邵爾)硬度計(jì)。用一個(gè)彈簧將一金屬壓頭壓入材料的表面，并測(cè)量它能穿入多深。該儀器測(cè)量的穿入深度為零至0.100英寸。標(biāo)尺上的讀數(shù)為零則意味著壓頭穿入了極限深度，而讀數(shù)為100則意味著穿入深度為零。有各種不同硬度范圍和自動(dòng)化程度的肖氏硬度計(jì)。使用最普遍的標(biāo)度之一是肖氏A級(jí)標(biāo)度。肖氏A級(jí)硬度計(jì)有一個(gè)較鈍的壓頭和彈力中等的彈簧。當(dāng)讀數(shù)在90以上時(shí)，肖氏A級(jí)硬度計(jì)就變得不是專門精確。關(guān)于此類較硬的材料，則使用肖氏D級(jí)硬度計(jì)。它有一個(gè)銳利的壓頭和彈力專門強(qiáng)的彈簧，能夠穿入較深的深度。當(dāng)測(cè)量更硬的塑料時(shí)，就使用壓頭更銳利和彈力更強(qiáng)的硬度計(jì)，例如洛氏硬度計(jì)。而在相反的另一極端，則使用肖氏00級(jí)硬度計(jì)，以測(cè)量軟的凝膠和泡沫橡膠。大多數(shù)材料都能承受住起初的壓力，但隨著時(shí)刻的推移，由于發(fā)生蠕變和松弛而會(huì)屈服。硬度計(jì)的讀數(shù)能夠即時(shí)讀取，也能夠在某一特定的延遲時(shí)刻后、通常是5至10秒鐘后讀取。即時(shí)讀數(shù)總是會(huì)顯示出比延