镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法
镀铬知识简介及镀铬分类、镀铬层厚度、硬度控制方法
一镀铬简介
镀铬属于发展较晚的工艺，早在1854年就有人从三价格槽液中镀得金属铬，1856年又发明从三价格槽液中镀铬的工艺，但是直到本世纪20年代，镀铬工艺才在国外得到广泛应用。镀铬工艺传到我国比较晚，有关镀铬知识的介绍和应用的记载大都是在30年代初期。我国对金属铬元素的介绍和命名直到19世纪60年代才开始进行。
二镀铬的一般特性
（一）镀铬特点
1.镀铬用含氧酸做主盐，铬和氧亲和力强，电析困难，电流效率低；
2.铬为变价金属，又有含氧酸根，故阴极还原过程很复杂；
3.镀铬虽然极化值很大,但极化度很小,故镀液的分散能力和覆盖能力很差,往往要采用辅助阳极和保护阴极；
4.镀铬需用大电流密度，而电流效率很低，大量析出氢气，导致镀液欧姆电压降大，故镀铬的电压要比较高；
5.镀铬不能用铬阳极，通常采用纯铅、铅锡合金、铅锑合金等不溶性阳极。
（二）镀铬过程的特异现象镀铬与其它金属电沉积相比，有如下特异现象：
（1）随主盐铬酐浓度升高而电流效率下降；
（2）随电流密度升高而电流效率提高；
（3）随镀液温度提高而电流效率降低；
（4）随镀液搅拌加强而电流效率降低，甚至不能镀铬。上述特异现象均与镀铬阴极还原的特殊性有关。
三镀铬层的种类和标记
（一）防护—装饰性镀铬防护—装饰性镀铬，俗称装饰铬。它具有防腐蚀和外观装饰的双重作用。为达此目的在锌基或钢铁基体上必须先镀足够厚度的中间层，然后在光亮的中间镀层上镀以0.25～0.5μm 的薄层铬。例如钢基上镀铜、镍层再镀铬、低锡青铜上镀铬、多层镍上镀铬、镍铁合金镀层上镀铬等等。在现代电镀中，在多层镍上镀取微孔或微裂纹铬是降低镀层总厚度，又可获得高耐蚀性的防护—装饰体系，是电镀工艺发展的方向。在黄铜上喷砂处理或在缎面镍上镀铬，可获得无光的缎面铬，是用作消光的防护—装饰镀铬。装饰性镀铬是镀铬工艺中应用最多的。
装饰镀铬的特点是：
（1）要求镀层光亮；
（2）镀液的覆盖能力要好，零件的主要表面上应覆盖上铬；
（3）镀层厚度薄，通常在0.25～0.5μm之间，国内多用0.3μm。为此装饰镀铬常用300～400g/L的高浓度，近些年来加入稀土等添加剂，浓度可降至150～200g/L，覆盖能力、电流效率明显提高，是研究开发和工业生产应用的发展方向。防护—装饰镀铬广泛用于汽车、自行车、日用五金制品、家用电器、仪器仪表、机械、船舶舱内的外露零件等。经抛光的铬层有很高的反射系数，可作反光镜。
（二）乳白铬镀层在较高温度（65～75℃）和较低电流密度下（20±5A/dm2）获得的乳白色的无光泽的铬称为乳白铬。镀层韧性好，硬度较低，孔隙少，裂纹少，色泽柔和，消光性能好，常用于量具、分度盘、仪器面板等镀铬。在乳白铬上加镀光亮耐磨铬，称为双层镀铬。在飞机、船舶零件以及枪炮内腔上得到广泛应用。
（三）松孔镀铬通常在镀硬铬之后，用化学或电化学方法将铬层的粗裂纹进一步扩宽加深，以便吸藏更多的润滑油脂，提高其耐磨性，这就叫松孔铬。松孔镀铬层应用于受重压的滑动摩擦件及耐热、抗蚀、耐磨零件，如内燃机汽缸内腔、活塞环等。
（四）黑铬在不含硫酸根而含有催化剂的镀铬中，可镀取纯黑色的铬层，以氧化铬为主成分，故耐蚀性和消光性能优良，应用于航空、光学仪器、太阳能吸收板及日用品之防护—装饰。
四镀铬液的种类和特性
（一）普通镀铬溶液这是应用量大、面广的一种镀液，基本组分是铬酐和硫酸，按铬酐浓度可分为低、中、高浓度三种。低浓度通常系指铬酐含量为120g/L以下的镀液。具有减少污染、降低成本、电流效率比较高（18%～20%）、镀层光亮度好、光亮电流密度范围宽等优点。缺点是需槽电压较高，镀液覆盖能力较差，适合于零件形状较简单的场合。中浓度通常系指铬酐含量为180～250g/L的镀液。铬酐250g/L，硫酸根2.5g/L的镀液称为标准镀铬液，多用于镀硬铬。在这类镀液中加入镀铬添加剂，特别是混合稀土金属盐添加剂，镀液
性能则有很大改善：①可将铬酐浓度降低到150～180g/L以内，镀液的覆盖能力明显提高，超过高浓度液；②可降低析铬的临界电流密度值，可采用较低电流密度（如8～10A/dm2），而电流效率却能达到20%以上，槽电压低于10V，故有明显的节电效果；③可实现常温电镀，在15～50℃之间均可施镀，有利于节约能源，提高工效。综合经济和环境效益好。这是现代电镀铬工艺的发展方向。高浓度系指铬酐浓度为300～400g/L的镀液。具有较高分散能力和覆盖能力，主要用于装饰性镀铬。这种镀液带出损失多、对环境污染较严重。电流效率低（8%～13%）。随着稀土等镀铬添加剂的开发和应用，这类镀液已逐渐缩减。
五镀铬的优缺点
镀硬铬是比较好的一种增加表面硬度的方法，但是它的优缺点很多，所以好多情况下都没采用。
（一）镀铬的优点
优点一：表面光洁度好，
优点二：不会生锈，一点锈斑都不会有；
优点三：镀的过程中原零件变形小；
优点四；如果零件尺寸不到位，可以通过加几丝铬来达到尺寸（如12楼所说的修补，当然了，这是优点，也是个缺点，所以要镀铬的零件都要放余量了）；
优点五；表面比较美观等。
（二）镀铬的缺点
缺点一：价格高，不光镀的费用高，而且镀后还要再加工；
缺点二：不适合表面比较复杂的零件；
缺点三：厚度太薄，一般只有0。05-0。15mm左右；
缺点四：对零件表面的光洁度要求比较高等。
六影响镀铬硬度的因素
1. 铬酐浓度和硬度的关系
在其它工艺条件相同的时候，铬酐浓度低时硬度高。但浓度低，镀液变化快，不稳定。
2. 硫酸含量和硬度的关系
在正常的镀铬工艺规范中。铬酐与硫酸的比值应该保持在100：1。在其它浓度不变时，提高硫酸含量，铬层的硬度也相应增高。但在二者比值为100：1.4，再提高硫酸含量硬度值又会下降。
3. 电流密度和硬度的关系
在正常温度下，铬层硬度随着电流密度的增加而提高。当电流密度达到一定极限时硬度趋向稳定。
4. 镀铬液稳定和硬度的关系
在较高温度（65～75℃）下，由稀溶液镀出的铬层比由浓镀液镀出的铬层硬度高15～20％；在较低温度（35～45℃）下，由稀溶液镀出的铬层比由浓镀液镀出的铬层硬度没有多大差别。
5. 镀铬层厚度与硬度的关系
一般硬铬镀层硬度是随厚度提高而提高的，硬度的最高值在0.2㎜左右。以后，即使在提高厚度，硬度也不会再增加。
6. 铬镀层随着受热温度的提高，硬度显著下降。
镀铬知识介绍
一铬的性质
(1) 色泽: 银白色，略带蓝色
(2) 原子量: 52
(3) 比重: 7.14
(4) 熔点: 1800~1900℃
(5) 硬度: 800~12OOHV
(6) 线膨胀系数6.7~8.4×10^-6
(7) 电化当量:0.324g/AH
(8) 标准电位: 为-0.71V
(9) 在潮湿大气中很安定，能长久保持颜色
(10)在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐及有机酸和大多数气体中很稳定
(11)易溶于盐酸及热浓硫酸
(13)苛性钠溶液中铬阳极易溶解
(14)铬镀层耐热性佳
(15)铬镀层优点为硬度高、耐磨性好、光反射性强
(16)铬镀层缺点为太硬易脆、易脱落
(17)铬的电位比铁负,钢铁镀铬是属于阳极性保护镀层，而铬本身于大气中易形成极薄的钝态膜，所以耐腐蚀
(18)铬镀层具多孔性，所以对钢铁腐蚀性不很理想，所以一般先镀铜，
再镀镍最后再镀一层铬才能达到防腐蚀及装饰的目的
(19)铬镀层广泛应用在提高零件的耐腐蚀性、耐磨性、尺寸修补、反射光，及装饰等用途.
二铬电镀的种类
1.防腐装饰性镀铬
a)普通镀铬
b)复合镀铬
c)快速自动调节镀铬
d)微裂纹铬和微孔铬
2.镀硬铬
3.镀乳白铬
4.松孔镀铬
5.镀黑铬
6.滚桶镀铬
7.无裂铬电镀
三镀铬的特性
(1)须严格控制液温、电流密度、极距等操作条件
(2)均一性差，对复杂形状镀件需适当处理
(3)电流效率很低，须较大电流密度
(4)阳极采用不溶解性阳极，铬酸须通过铬酐补充
(5)电镀过程中不许中断
(6)形状不同镀件不宜同槽处理，须用不同的挂具
(7)镀件预热与液温一致，附着性才会好
(8)镀件要彻底活化，有时要带电入槽，附着性才良好
(9)需用冲击电流(大于正常50-100% ) 在开始电镀较复杂形状镀件，约2-3分钟而后慢慢降至正常电流密度范围内。
四镀铬的影响因素
(l) CrO3浓度与导电性关系:在铬酐小于450g/l的情况下，铬酐浓度越高，导电性越好
(2) 温度与导电性的关系:温度高，导电性好
(3) CrO3浓度与电流效率的关系:铬酐浓度高，则电流效率下降
(4) 硫酸浓度的影响:浓度低时，低电流密度下电流效率高，反的电流效率低
(5) 三价铬的影响
1. 三价铬很少时，沉积速率减慢
2. 三价铬很高时，镀层变暗
3. 三价铬增加，则导电度降低，需较大电压
4. 三价铬愈多，光泽范围愈小
(6) 电流密度及温度的影响
1. 镀液温度升高，电流效率降低
2. 电流密度愈高，电流效率愈高
3. 高电流密度，低温则镀层灰暗，硬度高脆性大，结晶粗大
4. 高温而低电流密度，镀层硬度小，呈乳白色，延性好，无网状裂纹，结晶细致，适合装饰性的镀件
5. 中等温度及中等电流密度，镀层硬度高，有密集的网状裂纹，光亮硬质铬镀层。
(7)杂质的影响
1. 铁杂质，电解液不稳定，光泽镀层范围缩小，导电性变差,电压须增高，去除铁杂质比三价铬还困难，要尽量防止铁污染，不要超过10g/l
2. 铜、锌杂质，含量低时，对镀层影向不大，铜最好不要大于3g/l
3. 硝酸，是镀铬最有害的杂质，镀液须严禁带入硝酸污染
(8) 阳极及电流分布的影响
1. 阳极较大，电流分布较不均匀使镀层厚度不均勺
2. 阳极面积大，三价铬形成较多。
3.复杂镀件，阳极宜用象形电极或辅助电极，使电流分布均匀。
4.阳极的铅易氧化，形成黑色的氧化铅及黄色的铬酸铅。黄色的铬酸铅导电性不良
5.电流因尖端及边缘效应，造成镀层厚度不均，可采用绝缘物遮盖尖端或边缘。
岩石硬度分级
岩石硬度系数表
表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ①极坚固岩石 f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石 f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石 f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石 f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。 莫氏硬度 陶瓷及矿物材料常用的划痕硬度叫做莫氏硬度，它只表示硬度由小到大的顺序。不表示软硬的程度。后面的矿物可划破前面的矿物表面。一般莫氏硬度按十级标准的莫氏硬度计确定，后来因为出现了一些人工合成的硬度大的材料，又将莫氏硬度分为15级。 维氏硬度 在陶瓷材料的研究中，精确测定材料的硬度，通常在维氏显微硬度计上进行。 岩石分类 岩石可分三大类:1,岩浆岩{喷出岩}.2,沉积岩.3,变质岩. 1、岩浆岩主要有:花岗岩,安山岩,闪长岩,流纹岩,玄武岩辉长岩等等. 2、沉积岩主要有:石英砂岩,石灰砾岩,泥铁岩,白云岩,泥岩,石膏等. 3、变质岩主要有:片麻岩,绿泥石片岩,千枚岩,大理岩,云母片岩等等. 虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们形成的环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。 1、沉积岩 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、火山物质、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，最后形成的岩石。不论那种方式形成的碎屑物质都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。 沉积岩依照沈积物颗粒的大小又分砾岩、砂岩、页岩、石灰岩.沉积岩的形成 1.风化侵蚀：在河流上的大石头，经年累月被侵蚀风化，逐渐崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬运：这些碎屑被水流从上游搬运到下游。 3.堆积：下游流速减缓，搬运力减小，岩石碎屑便沉积下来。 4.压密：新的沉积物压在旧的沉积物上，时间久了，底下的沉积物被压得较紧实。 5.胶结：地下水经过沉积物的孔隙，带来的矿物质填满孔隙，使岩石碎屑颗粒紧紧胶结在一起，形成沉积岩。 6.露出：堆积在海底的沉积岩层在板块运动的推挤下拱出海面，露出地表。 2、岩浆岩 岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大，因此，它的特点也与沉积岩明显不同。
岩石分类及硬度级别
岩石分类及硬度级别 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6) Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A
表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ①极坚固岩石f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ②坚硬岩石f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。
硬度表示方法
金属硬度表示方法： 是指金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起的塑性变形的抗力，硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强，金属产生塑性变形越困难。硬度试验方法简单易行，又无损于零件。实际常使用的硬度试验方法有：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种。三种硬度试验值有大致的换算关系，机械、机械工艺或金属材料的手册上面一般都有换算关系表。 [布氏硬度HB] 布氏硬度是用载荷为P的力把直接D的钢球压入金属表面，并保持一定的时间，测量金属表面上的压痕直径d，据此计算出的压痕面积AB，求出每单位面积所受力，用作金属的硬度值，叫布氏硬度，记作HB. HB=P/AB=P/(πDh)=2P/(πD(D-SQD(D2-d2))) 单位：P-kgf,D,h-mm 对钢来说，一般选用的钢球D为10mm，载荷P为3000kgf,压入时间为10秒。试验所得直径d应在0.25D-0.6D的范围内。布氏硬度的使用上限是HB450，适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 [洛氏硬度HR] 洛氏硬度是工业生产中最常用的硬度测量的方法，因为操作简便、迅速，可以直接读出硬度值，不损伤工件表面，可测量的硬度范围较宽。但洛氏硬度也有一些缺点，如因压痕小，对材料有偏析及组织不均匀的情况，测量结果分离度大，再现性较差。 洛氏硬度(HR)也是用压痕的方式试验硬度。它是用测量凹陷深度来表示硬度值。洛氏硬度试验用的压头分硬质和软质两种。硬质压头为顶角为120??的金刚石圆锥体，使用于淬火钢等硬的材料。HRA以60kgf的负荷试验，硬度有效范围是>70，适用于硬质合金、表面淬火层及渗碳层;HRC以150kgf的负荷试验，硬度有效范围是20-67(相当于HB230-700)，适用于淬火钢及调质钢。 软质压头由直径1.588mm(1/16")的钢球制成，使用于退火钢、有色金属等，以HRB表示，硬度有效范围是25-100（相当于HB60-230)。 这三种洛氏硬度在表盘上刻度的颜色有所规定，HRA和HRC为黑色刻度，HRB 为红色刻度。 [维氏硬度HV] 维氏硬度也是利用压痕面积上单位应力作为硬度值计量。维氏硬度所使用的压头是锥面夹角为136??的金刚石四方锥体。 试验时，在载荷P的作用下，在试样试验面上压出一个正方形压痕。测量压痕两对角线的平均长度d，借以计算压痕面积AV，以P/AV的数值表示试样的硬度，以HV表示。 HV=P/AV=1.8544P/d2 载荷P的大小可根据试样的不同选择，一般为5-100kgf。 塑料硬度表示方法： 硬度是材料抵抗压入变形，特别是抵抗永久变形、抗压痕、耐划伤性的衡量尺度。热塑性塑料硬度远低于金属.固化后的热固性塑料硬度较高，大约相当于或略高于有色金属，但也低于碳钢与合金钢.塑料硬度随环境温度和湿度不同会有所变化，温度升高和湿度增大都会使硬度减少。塑料硬度有以下几种表示方法。
岩石硬度分级标准
岩石硬度分级标准 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石(f=6) Ⅳa比较坚固砂质页岩，页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。(f=4) Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5) Ⅶ软软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。(f=1) Ⅶa软软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8) Ⅷ土状腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6)
Ⅸ松散状砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5) Ⅹ流沙状流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值）。 坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： ① 极坚固岩石 f=15～20（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） ② 坚硬岩石 f=8 ～10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③ 中等坚固岩石 f=4 ～6 （如普通砂岩，铁矿等） ④ 不坚固岩石 f=0.8～3 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。
各种硬度测试方法
二 硬 度 1、硬度试验 1.1硬度（hardness ） 材料抵抗弹性变形、塑性变形、划痕或破裂等一种或多种作用同时发生的能力。 最常用的有：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度、 肖氏硬度等。 1.2布氏硬度试验（Brinell hardness test ） 对一定直径的硬质合金球加规定的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕直径。布氏硬度与试验力除的压痕表面积的商成正比。 HBW=K · ) (22 2 d D D D F ??π 式中：HBW ——布氏硬度； K ——单位系数 K=0.102； D ——压头直径mm ； F ——试验力N ； D ——压痕直径mm 。 标准块硬度值的表示方法，符号HBW 前为硬度值，符号后按顺序用数字表示球压头直径（mm ），试验力和试验力保持时间（10~15S 可不标注）。如350HBW5/750。表示用直径5mm 的硬质合金球在7.355KN 试验力下保持10~15S 测定的布氏硬度值为350，600HBW1/30/20表示用直径1mm 的硬质合金球在294.2N 试验力下保持20S 测定的布氏硬度值为600。 1.3洛氏硬度试验（Rockwell hardness test ） 在初试验力F 。及总试验力F 先后作用下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力F 1，测量在初试验力下的残余压痕深度h 。 HR=N- s h 式中：HR ——洛氏硬度； N ——给定标尺的硬度常数； H ——卸除主试验力后，在初试验力下压痕残留的深度（残余压痕深度）；mm ； S ——给定标尺的单位；mm 。 A 、C 、D 、N 、T 标尺N=100， B 、E 、F 、G 、H 、K 标尺N=130；A 、B 、 C 、 D 、 E 、
硬度的基本知识与各种硬度的详细介绍
硬度的基本知识与各种硬度的详细介绍 中文名称：硬度 英文名称：grade;hardness 硬度的几个定义： 定义1：表示磨粒从结合剂中完全脱离的难易程度。 所属学科： 机械工程（一级学科）；磨料磨具（二级学科）；磨料磨具一般名词（三级学科） 定义2：水沉淀肥皂的能力，大体反映水中钙、镁离子的含量。钙镁浓度的总和称为总硬度，以每升水含碳酸钙的毫克数或毫克当量表示。 所属学科： 生态学（一级学科）；水域生态学（二级学科） 定义3：固体材料对外界物体压陷、刻划等作用的局部抵抗能力，是衡量材料软硬程度的一个指标。 所属学科： 水利科技（一级学科）；工程力学、工程结构、建筑材料（二级学科）；工程力学（水利）（三级学科）
度不同，撞击后的反弹速度也不同。在冲击装置上安装有永磁材料，当冲击体上下运动时，其外围线圈便感应出与速度成正比的电磁信号，再通过电子线路转换成里氏硬度值。 5.肖氏硬度 简称HS。表示材料硬度的一种标准。由英国人肖尔(Albert F.Shore)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） 6.巴氏硬度 巴柯尔(Barcol)硬度(简称巴氏硬度), 最早由美国Barber-Colman公司提出，是近代国际上广泛采用的一种硬度门类，一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下，压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义每压入0.0076mm为一个巴氏硬度单位。巴氏硬度单位表示为HBa。 7.努氏硬度 努氏硬度是作为绝对数值而测得的硬度，主要在加工方面使用该数值。一般来说，金刚石的努氏硬度为7000~8000千克/平方毫米 8.韦氏硬度 一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义0.01mm的压入深度为一个韦氏硬度单位。韦氏硬度单位表示为HW。 编辑本段钢材的硬度 金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同， 常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。 HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。 HV-适用于显微镜分析。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，即为维氏硬度值(HV)。 HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。 便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 其他 1.HRC含意是洛氏硬度C标尺， 2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛 3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 若硬度高于此范围则用洛氏硬度A标尺HRA。 若硬度低于此范围则用洛氏硬度B标尺HRB。 布氏硬度上限值HB650,不能高于此值。 4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。 布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。
常见硬度测试及其适用范围介绍
硬度是衡量材料软硬程度的一种力学性能，它是指材料表面上低于变形或者破裂的能力。硬度试验是一种应用十分广泛的力学性能试验方法。硬度试验方法有很多，不同硬度测量方法有着各自的特点和适用范围。下面为大家介绍的是洛氏硬度、维氏硬度、布氏硬度、显微硬度、努氏硬度、肖氏硬度各自的特点及其适用领域。供各位材料科学与工程专业同学参考选择。 洛氏硬度： 采用测量压入深度的方式，硬度值可直接读出，操作简单快捷，工作效率高。然而由于金刚石压头的生产及测量机构精度不佳，洛氏硬度的精度不如维氏、布氏。适用于成批量零部件检测，可现场或生产线上对成品检测。 维氏硬度： 维氏硬度测量范围广，不但可以测量高硬度材料，也可以测量较软的金属以及板材、带材，具有较高的精度。但测量效率较低。 布氏硬度： 具有较大的压头和较大的试验力,得到压痕较大，因而能测出试样较大范围的性能。与抗拉强度有着近似的换算关系。测量结果较为准确。对材料表面破坏较大，不适合测量成品。测量过程复杂费事。适合测量灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料，适用于原料及半成品硬度测量。 对于测量精度，维氏大于布氏，布氏大于洛氏。
显微硬度： 压痕极小，可以归为无损检测一类；适用于测量诸如钟表较微小的零件，及表面渗碳、氮化等表面硬化层的硬度。除了正四棱锥金刚石压头之外，还有三角形角锥体、双锥形、船底形、双柱形压头，适用于测量特殊材料和形状的硬度。 努氏硬度： 努氏硬度测量精度比维氏硬度还要高，而且同样试验力下，比维氏硬度压入深度较浅，适合测量薄层硬度。再加上努氏压头作用下压痕周围脆裂倾向性小，适合测量高硬度金属陶瓷材料，人造宝石及玻璃、矿石等脆性材料。 肖氏硬度： 操作简单，测量迅速，试验力小，基本不损坏工件，适合现场测量大型工件，广泛应用于轧辊及机床、大齿轮、螺旋桨等大型工件。肖氏硬度是轧辊重要指标之一。 不同硬度测量方式有着自己的测量范围，下面从硬度值这一角度来说明不同硬度测量法的测量范围：
钢材的硬度种类
钢材的硬度种类 钢的硬度种类 常见钢材硬度的理解其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C，即HRA、HRB、HRC。硬度值用下式计算：当用A和C标尺试验时，HR=100-e 当用B标尺试验时，HR=130-e 式中e－－残余压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表示，即当压头轴向位移一个单位（0.002mm）时，即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。上述三个标尺适用范围如下： HRA（金刚石圆锥压头）20-88 HRC（金刚石圆锥压头）20-70 HRB （直径1.588mm钢球压头）20-100 洛氏硬度试验是目前应用很广的方法，其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料，它弥补了布氏法的不是，较布氏法简便，可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是，由于其压痕小，故硬度值不如布氏法准确。 C、维氏硬度（HV）维氏硬度试验也是一种压痕试验方法，是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力（F）压入试验表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量压痕两对角线长度。维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得之商，其计算公式为：式中：HV－－维氏硬度符号，N/mm2（MPa）； F－－试验力，N； d －－压痕两对角线的算术平均值，mm。维氏硬度采用的试验力F为5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.7）Kgf（N）等六级，可测硬度值范围为5～1000HV。表示方法举例：640HV30/20表示用30Hgf （294.2N）试验力保持20S（秒）测定的维氏硬度值为640N/mm2（MPa）。维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点，而克服了它们的基本缺点，但不如洛氏法简便。维氏法在钢管标准中很少用。 HB是用一定的力将一定直径（2.5、5、10）的钢球压向被测材料的表面，然后测量被测材料表面钢球压痕的直径以判断材料的硬度。材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 HR有A、B 、C3三种。 其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C，即HRA、HRB、HRC。硬度值用下式计算：当用A和C标尺试验时，HR=100-e 当用B标尺试验时， HR=130-e 式中e－－残余压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表示，即
三种常用硬度计区别.doc
布氏、洛氏、维氏硬度计三者的区别 目前硬度计已经广泛应用于工厂、车间等行业各种金属材质硬度的测量，但是硬度计的分类也比较多，用户也经常会为硬度计的选择而发愁，下面我们可以了解下常用硬度计的应用范围及区别。 在测量金属硬度时，用的比较多的有洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计。具据统计，硬度计的使用中，洛氏硬度计的应用已经达到70%，洛氏硬度计常用的标尺的有HRC、HRB和HRF，其中HRC标尺用于测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用最多的硬度试验方法。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属，但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和簿硬钢带材料。 在采用洛氏硬度试验时，当遇到材料较薄，试样较小，表面硬化层较浅或测试表面镀覆层时，就应改用表面洛氏硬度试验。洛氏硬度计适于对成批加工的成品或半成品工件进行逐件检测，该试验方法对测量操作的要求不高，非专业人员容易掌握。可测试各种黑色和有色金属，测试淬火钢、回火钢、退火钢、表面硬化钢、各种厚度的板材、硬质合金材料、粉末冶金材料、热喷涂层的硬度。 布氏硬度计特别适用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，布氏硬度试验还可用于有色金属和软钢，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成品检测测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，测量操作和压痕测量都比较费时，并且由于压痕边缘的凸起、凹陷或圆滑过渡都会使压痕直径的测量产生较大误差，因此要求操作者具有熟练的试验技术和丰富经验，一般要求由专门的实验员操作。 维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段，它可选用0.5～100kg的试验力，测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，它的精度是最高的，可分辨出热处理工件表面硬度的微小差别。另外，有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的。
岩石硬度分级
1、按岩石的单轴抗压强度RC分类 用岩块单轴抗压强度进行分类，简单、早期，因此在工程上采 用了较长的时间(普氏系数)。 （一）岩石单轴抗压强度分类(表5-1) 由于岩石点荷载试验可在现场测定，数量多而简便，所以用点荷载强度指标分类得到重视。由伦敦地质学会与Franklin等人提出， 见图5-1
一）斯梯尼(Stini)分类 根据巷道围岩的稳定性进行分类，如表5-2所示。
（二）前苏联巴库地铁分类 根据岩石抗压强度、工程地质条件和开挖时岩体稳定破坏现象，分四类，并有相应的施工措施，见表5-3
岩石硬度分级 岩石级别坚固程度代表性岩石 I 最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其它各种特别坚固的岩石。（f=20） II 很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩、较坚固的石英岩、最坚固的砂岩和石灰岩。（f=15） III 坚固致密的花岗岩、很坚固的砂岩和石灰岩、石英矿脉、坚固的砾岩、很坚固的铁矿石。（f=10） IIIa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理石、白云岩、黄铁矿、不坚固的花岗岩。（f=8） IV 比较坚固一般的砂岩、铁矿石。（f=6） IVa 比较坚固砂质页岩、页岩质砂岩。（f=5） V 中等坚固坚固的泥质页岩、不坚固的砂岩和石灰岩、软砾石。（f=4）Va 中等坚固各种不坚固的页岩、致密的泥灰岩。（f=3） VI 比较软软弱页岩、很软的石灰岩、白垩、盐岩、石膏、无烟煤、破碎的砂岩和石质土壤。（f=2） VIa 比较软碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。（f=1.5） VII 软软致密粘土、较软的煤、坚固的冲击土层、粘土质土壤。（f=1）VIIa 软软砂质粘土、砾石，黄土。（f=0.8）
硬度表示方法
硬度计试验原理及表示方法 硬度计试验原理及表示方法 硬度指标 金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。 A、布氏硬度（HB） 用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。 其计算公式为： 式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。 测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS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。
举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf （9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。 B、洛氏硬度（HK） 洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。不同的是，它是测量压痕的深度。即，在初邕试验力（Fo）及总试验力（F）的先后作用下，将压头（金钢厂圆锥体或钢球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量（e）计算硬度值。其值是个无名数，以符号HR表示，所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C，即HRA、HRB、HRC。 硬度值用下式计算： 当用A和C标尺试验时，HR=100-e 当用B标尺试验时，HR=130-e 式中e--残余压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表示，即当压头轴向位移一个单位（0.002mm）时，即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。 上述三个标尺适用范围如下： HRA（金刚石圆锥压头）20-88 HRC（金刚石圆锥压头）20-70 HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
DIN 51917-2002 碳素材料检验.洛氏硬度检验.布式硬度试验方法.固体材料
ICS 71.060.10 Prüfung von Kohlenstoffmaterialien – H?rteprüfung nach Rockwell – Verfahren mit Kugel; Feststoffe In keeping with current practice in standards published by the International Organization for Standardization (ISO), a comma has been used throughout as the decimal marker. Ref.No.DIN 51917:2002-12 English price group 07 Sales No.0107 DEUTSCHE NORM December 2002 51917 { ?No part of this translation may be reproduced without the prior permission of DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin. Beuth Verlag GmbH , 10772Berlin, Germany, has the exclusive right of sale for German Standards (DIN-Normen).Translation by DIN-Sprachendienst. In case of doubt, the German-language original should be consulted as the authoritative text. Rockwell hardness testing of carbonaceous materials by the steel ball indentation method Continued on pages 2 to 5. Foreword The December 1997 edition of this standard has been revised by Technical Committee Prüfverfahren für Kohlenstoff und Graphit of the Normenausschuss Materialprüfung (Materials Testing Standards Committee)taking into account DIN EN ISO 6508-1 (which has superseded DIN EN 10109-1) on which it was based.Amendments This standard differs from the December 1997 edition in that the steel ball has been replaced by a hard-metal ball, details relating to the test pieces have been changed, the text has been editorially revised and refer-ences have been updated.Previous editions DIN 51917:1987-10, 1997-12. 1Scope This standard specifies a method of determining the Rockwell hardness of carbon/graphite materials, which can also be used to determine the hardness of metal/graphite materials such as those of carbon brushes for use in electrical machinery. NOTE:In this standard, the ball indentation method specified in DIN EN ISO 6508-1 has been modified to be suitable for carbonaceous materials. 2Normative references This standard incorporates, by dated or undated reference, provisions from other publications. These normative references are cited at the appropriate place in the text and the titles of the publications are listed below. For dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this standard only when incorporated into it by amendment or revision. For undated references, the latest edition of the publication referred to applies.DIN 1333Presentation of numerical data DIN 51200 Design and application of test piece holding devices in hardness testing machines Supersedes December1997 edition. Copyright Deutsches Institut Fur Normung E.V. Provided by IHS under license with DIN --`,,,`-`-`,,`,,`,`,,`---
岩石硬度分级
也难以凿岩，难以爆破，则它们的硬度也比较大，概括地说就是比较坚固。因此人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数（f值）。 坚固性系数f=R/100(R单位 Kg/cm2) R-岩石标准试样的单向极限抗压强度值。如： ①极坚固岩石f=15~20（坚固的花岗岩、石英岩、石灰岩等） ②坚固岩石f=8~10（不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） ③中等坚固岩石f=4~6（普通砂岩，铁矿等） ④不坚固岩石f=~3（如黄土，仅为） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。强度是指矿岩 抗压缩、拉伸、弯曲及剪切等单向作用的性能，而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力（如抵抗锹、镐、机械破碎，炸药的综合作用力）。 莫氏硬度 陶瓷及矿物材料常用的划痕硬度叫做莫氏硬度，它只表示硬度由小到大的顺序，不表示软硬的程度。后面的矿物可以划破前面矿物的表面。一般莫氏硬度按10级标准的莫氏硬度计确定，后来因为出现了一些人工合成的硬度大的材料，又将莫氏硬度分为15级。 维氏硬度 在陶瓷材料的研究中，精确测定材料的硬度，通常在维氏显微硬度计上进行。 岩石分级
岩石可分三大类：1、岩浆岩（喷出岩）2、沉积岩 3、变质岩 1、岩浆岩主要有：花岗岩、安山岩、闪长岩、流纹岩、玄武岩、辉长岩等。 2、沉积岩主要有：石英砂岩、石灰砾岩、泥铁岩、白云岩、泥岩、石膏等。 3、变质岩主要有：片麻岩、绿泥石片岩、千枚岩、大理岩、云母片岩等。 虽然岩石的面貌是千变万化的，但是从它们的形成环境，也就是从成因上来划分，可以把岩石分为三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩 1、沉积岩：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 物质、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，最后形成的岩石。不论哪种方式形成的碎屑物质都要经过搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作用，石化成坚硬的沉积岩。沉积岩依照沉积物颗粒的大小又分砾岩、砂岩、页岩、石灰岩。 沉积岩的形成：1、风化侵蚀：在河流上的大石头，经年累月被侵蚀风华，逐渐崩解成小的泥沙、碎屑。2、搬运：这些碎屑被水流从上游搬运到下游。3、堆积：下游流速减缓，搬运力减小，岩石碎屑便沉积下来。4、压密：新的沉积物压在旧的沉积物上，时间久了，底下的沉积物被压得较紧实。5、胶结：地下水经过沉积物的孔隙，带来的矿物质填满孔隙，使岩石碎屑颗粒紧紧胶结在一起，形成沉积岩。6、露出：沉积在海底的沉积岩层在板块运动的推挤下拱出海面，露出地表。 2、岩浆岩：岩浆岩也叫火成岩，是在地壳深处或上地幔中形成的岩浆，在侵入到地壳上部或者喷 出地表冷却凝固并经过结晶作用形成的岩石。因为它形成的条件和沉积岩差别很大，因此它的特点也与沉积岩明显不同。岩浆岩又分安山岩、玄武岩、花岗岩。有地底岩浆冷却凝固形成。 由于岩浆成分和冷却方式不同，便形成不同的火成岩。岩浆岩的形成：1、安山岩：岩浆由火山口喷出地面，快速冷却形成。2、玄武岩：岩浆经由缓和喷发漫流而出，逐渐冷凝形成的。3、花岗岩：岩浆并不喷出地面，而是在地下慢慢冷却形成的。 3、变质岩：在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩石，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环 境和物理化学条件的变化，在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化，从而形成一种新的岩石，这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。变质岩又分板岩、片岩、片麻岩、大理石。变质岩的形成：1、为变质前的岩层：由于沉积或火山作用，堆积出一层层岩层。2、挤压岩层：在强大压力和摩擦力作用下，产生温度和压力，使得深埋在地下岩石发生变质作用。3、变质成新岩石：岩石里分散排布的矿物结晶会呈规矩排列，或生出新矿物来，而变成各种新的变质岩。 在全球陆地表面，沉积岩覆盖了75%，岩浆岩和变质岩占陆地面积1/4。但是到了地下深处，沉积岩逐渐变成了少数民族。在整个地壳中，沉积岩只占地壳体积的8%，变质岩占了27%，剩下的65%都是岩浆岩。
硬度的表示方法
水硬度的单位常用的有mmol/L或mg/L。过去常用的当量浓度N已停用。换算时，1N=0.5mol/L 由于水硬度并非是由单一的金属离子或盐类形成的，因此，为了有一个统一的比较标准，有必要换算为另一种盐类。通常用Ca0或者是CaCO3（碳酸钙）的质量浓度来表示。当水硬度为0.5mmol/L时，等于28mg/L的CaO，或等于50mg/L的CaCO3。此外，各国也有的用德国度、法国度来表示水硬度。1德国度等于10mg/L的CaO，1法国度等于10mg/L的CaCO3。0.5mmol/L相当于208德国度、5.0法国度。 1. mmol/L — 水硬度的基本单位 2. mg/L(CaCO3) — 以CaCO3的质量浓度表示的水硬度 1 mg/L(CaCO3) = 1.00×10- 2 mmol/L 3. mg/L(CaO) — 以CaO的质量浓度表示的水硬度 1 mg/L(CaO) = 1.78×10- 2 mmol/L 4. mmol/L(Boiler) — 工业锅炉水硬度测量的专用单位，其意义是1/2Ca+2和1/2Mg+2的浓度单位 1 mmol/L(Boiler) = 5.00×10-1 mmol/L 5. mg/L(Ca) — 以Ca的质量浓度表示的水硬度
1 mg/L(Ca) = 2.49×10- 2 mmol/L 6. ofH（法国度）— 表示水中含有10 mg/L CaCO3或0.1 mmol/L CaCO3时的水硬度 1ofH = 1.00×10-1mmol/L 7. odH（德国度）— 表示水中含有10 mg/L CaO时的水硬度 1odH = 1.79×10-1 mmol/L 8. oeH（英国度）— 表示水中含有1格令/英国加仑，即14.3 mg/L或0.143 mmol/L的CaCO3时的水硬度 1oeH = 1.43×10-1mmol/L 9. 水硬度单位换算： 1mmol/L = 100 mg/L(CaCO3) = 56.1 mg/L(CaO) = 2 mmol/L(Boiler)= 40.1 mg/L(Ca) = 10 ofH = 5.6 odH = 7.0 oeH
热处理的知识及硬度试验方法
热处理的知识及硬度试验方法 一热处理方法分类，特点和应用。 1退火（焖火）:加热后随炉冷却，有完全退火和不完全退火. 目的：改善内部组织，利于切削加工。 应用：①降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能和 冷压加工性能。 ②细化晶粒，调整组织。 ③消除铸、锻、焊、轧，冷加工产生的内应 力。 2正火：与退火相比，正火后的组织为珠光体，但组织结构细，从而有较高机械性能。又有生产周期短，设备利用率大，成 本较低特点。 正火目的与退火相似： (1)对于性能要求不高的普通结构钢零件，可以用 正火作为最终处理，（不必调质或淬火）来提 高机械性能。 (2)如果用于含碳量低于0.2 低碳钢零件，可以 代替退火，有利于切削加工。 3淬火：将钢零件加热到相变温度以上，（800～820℃不同材料不同温度）再快速在水中或油中冷却下来一种热处理方法。 淬火一般为了得到马氏体组织，也为了获得单一均匀的奥氏 体组织，以分别提高其耐蚀性和耐磨性。 淬火目的：（1）提高硬度和耐磨性。 （2）淬火加中高温回火以获得良好的力学性能。 （3）只需局部有硬度的地方，也可以局部淬火，其 余部分变形小。 （500℃左右）以下某一温4回火：将淬火后的工件重新加热到A C 1 度，保温一段时间，然后取出以一定方式冷却下来的一种方 法。 回火的目的：①降低脆性，消除内应力，减少工件变形和开裂。 ②调整硬度，提高塑性以获得工件所要求机械性能。
③稳定工件尺寸。 常用回火方法如下：有高温回火中温回火及低温回火。 低温回火：加热温度为150～250℃． 目的：降低、消除内应力和脆性，保持钢在淬火后的高 硬度和耐模性，主要用于工具、量具、模具滚动 轴承和渗碳表面淬火的零件。 中温回火：加热温度为350～450℃． 目的：是保持一定韧性条件下提高弹性和屈服强度。故 主要用于各种弹簧、锻模、冲头、工具、刀杆等高温回火：加热温度为500～680℃． 5．调质：淬火+高温回火称为调质。可获得强度、塑性、韧性都较好综合力学性能。广泛用于各种较为重要结构零件。如 连杆螺栓（重要的连杆及螺栓）齿轮及轴等，不但可作 为这些零件最终热处理，而且还常可作为精密零件如丝 杆类，予先热处理以减少最终热处理的变形。 6．时效；分高温时效和低温时效。 高温时效；加温略低于高温回火的温度，保温后缓冷到300℃出炉，特点；时效与回火有类似作用，这种方 法操作简便效果也很好，但是耗费时间太长。 目的应用；时效的目的是淬火后的工件进一步消除内应 力，稳定工件尺寸，常用来处理要求形状不再发生变形 的精密工件。如精密轴承，精密丝杆，床身，箱体等。 低温时效；将工件加温到100~150℃，保温较长时间 （约5~20小时），低温时效实际就是低温补充回火。7．高频淬火：即感应加热表面淬火。 将工件放入感应器中，使工件表层产生感应电流，在 极短的时间内，加热到淬火温度后，立即喷水（或喷 油）使工件表面淬火。 高频淬火又分高频：（100～1000K H Z），中频：（1～ 10K H Z）淬火及工频（50H X）淬火三种。 目的：①表面硬度比普通淬火可高2～3H R C，并有较低