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努氏硬度(原理公式优缺点一篇学会)

2025年11月07日 19:26:38      来源:北京沃威科技有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:5

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努氏硬度(Knoop Hardness),也称为克氏硬度或克努普硬度,是一种测量材料硬度的试验方法,由美国的Frederick Knoop于1939年发明。它使用较小的力以特殊形状的压头进行试验,通过测量压痕对角线长度来求得硬度值

以下是关于努氏硬度的一些详细信息:

努氏硬度的定义

努氏硬度是以发明人美国的Knoop命名的试验。过去又称克氏硬度、克努普硬度、努普硬度。在我国列为小负荷硬度试验,也可称其为显微硬度。它与显微维氏硬度试验一样,使用较小的力以特殊形状的压头进行试验。测量压痕对角线求得硬度值

努氏硬度的原理

努氏硬度试验原理是:将顶部两棱之间的a角为172.5°和β角为130°的棱锥体金刚石压头用规定的试验力压入试样表面,经一定的保持时间后卸除试验力。试验力除以试样表面的压痕投影面积之商即为努氏硬度

努氏硬度的计算公式

努氏硬度值(HK)可以通过以下公式计算:
[ HK = /frac{F}{S} ]
其中,( F ) 是试验力,( S ) 是压痕投影面积

努氏硬度与其他硬度测试方法的比较

  • 努氏硬度与维氏硬度的换算:努氏硬度与维氏硬度的换算公式为 ( HV = 0.968HK ),但请注意,这个公式在低载荷下测得,误差较大。
  • 努氏硬度与洛氏硬度的换算:努氏硬度与洛氏硬度的换算公式较为复杂,通常需要通过实验数据得出。
  • 努氏硬度与布氏硬度的换算:努氏硬度与布氏硬度的换算同样需要通过实验数据得出。

努氏硬度的应用领域

努氏硬度试验主要也是用于金属学、金相学研究。它特别适于测试硬而脆的材料,如珐琅、玻璃、人造金刚石、金属陶瓷及矿物等。它还可用于表面硬化层有效深度的测定,用于细小零件、小面积、薄材料、细线材、刀刃附近的硬度、电镀层及牙科材料硬度的测试

努氏硬度测试的优点

  • 测量精度较高:由于使用压头的特殊形状,试验时能产生长短对角线为7:1的棱形压痕,只测量长对角线长度,具有较高的测量精度。
  • 适用于表层硬度和薄件的硬度测试:努氏硬度试验的压痕压入深度只有长对角线长度的1/30,适用于表层硬度和薄件的硬度测试。
  • 特别适于测试硬而脆的材料:努氏硬度测试特别适于测试硬而脆的材料,如珐琅、玻璃、人造金刚石等,不容易产生裂纹。

努氏硬度测试的局限性

  • 需要专门的硬度计:虽然努氏硬度试验没有专门的硬度计,但通常是共用显微维氏硬度计,只要更换压头并改变硬度值的算法即可。
  • 换算公式存在误差:努氏硬度与其他硬度测试方法之间的换算公式存在一定的误差,需要根据具体情况进行调整。

通过以上分析,我们可以看到努氏硬度作为一种硬度测试方法,在材料科学和工程领域中具有重要的应用价值。

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