努氏硬度及案例分析

1、一、努氏硬度试验原理 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。 努氏硬度试验原理是:将顶部两棱之间的a角为172.5和角为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。计算公式如下: 式中:HK努氏硬度符号F试验力，NS压痕投影面积，mmd压痕长对角线长度，mmc压头常数，与用长对角线长度的平方计算的压痕投影面积有关。 二、努氏硬度特点 1、由于使用压头的特殊形状，试验时能产生长

2、短对角线为7:1的棱形压痕。原理规定只测量长对角线长度，具有较高的测量精度。 2、努氏硬度试验的压痕压入深度只有长对角线长度的1 /30，维氏硬度试验的压痕压入深度为对角线长度的1/7，测试相同厚度的薄的表面硬化层硬度时, 努氏硬度的载荷可以增加一级至二级, 相应地提高了薄硬化层硬度测量的精度。维氏硬度与努氏硬度相比, 相同载荷下要求的试样最小厚度, 前者要比后者大1. 6 倍。因此, 努氏硬度更适合于测试极薄的表面硬化层和镀层的硬度。 3、同一试样在同一负荷下，努氏硬度压痕对角线长度约为维氏硬度压痕对角线长度的3倍，大大优于维氏测量法。 三、努氏硬度应用 努氏硬度是作为绝对数值而测得的硬度，

3、主要在加工方面使用该数值。 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，常被用于测试珐琅、玻璃、人造金刚石、金属陶瓷及矿物等材料。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。 努氏硬度试验没有专门的硬度计，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。 在显微硬度试验方面，美国通常采用努氏压头和100g力，而欧洲则习惯于采用维氏压头和较大的500g力。 目前为止，人们已经对硬度的换算展开了一些研究，但是大多数换算公式是在实际经验的指导下提出，并没有形成一个公认得换算体系。 下表

4、是国内在硬度换算方面的一些研究成果：换算公式备注努氏硬度努氏硬度与维氏硬与维氏硬度的换算度的换算HV=0.968HK本公式是在低载荷下测得，误差比较大。此外在硬度值大于HV900时此公式误差很大，失去参考价值经实际数据验证，该公式的最大相对换算误差为0.75%，具有较高的参考价值。努氏硬度努氏硬度与洛氏硬与洛氏硬度的换算度的换算HK=0.1663021（HRC）2-2.6482344HRC+239.7132此公式比较精确，可以作为使用参考四、结果表示示例：600HK0.1：在试验力0.9807N下保持10-15s时的努氏硬度为600；600HK0.1/20：在试验力0.9807N下保持20s时的努氏硬度为600。硬度86.9HK0.286.9HK0.288.6HK0.2126.6HK0.1左侧硬度94.2HK0.284.2HK0.288.0HK0.2139HK0.1右侧五、案例分析 努氏硬度测试所选数据： 2015.11265HK0.2229HK0.2212HK0.2560HK0.051184HK0.2214HK0.2221HK0.2464HK0.052203HK0.2201HK0.2238HK0.2410HK0.132015.12总结： 努氏硬度的测量完全取决于所测得的对角线长度，所以试验过程中务必选择适当的力值，以使压痕对角线显示清晰完整，得到准确的结果。 对于镀层硬度的