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肖氏硬度檢測方法簡介(1)

肖氏硬度又稱回跳硬度，這一檢測方法是美國人肖爾（A. F. Shore）于1906年發明的。美國肖氏儀器公司（SHORE INSTRUMENT & MFG. CO.）ZUI先制造了C型和D型肖氏硬度計，20世紀90年代該公司又研制成E型肖氏硬度計。C、D、E三種型號肖氏硬度計我國均已能生產。由于肖氏硬度計有便于攜帶、操作方便、測試迅速、壓痕淺而小等特點，因而適用于冶金、重型機械工業方面對大型制件、原材料進行現場測定。盡管與靜態檢測方法相比其準確度較低，但至今仍是一種不可或缺的硬度檢測法。《金屬肖氏硬度試驗方法》國家標準為GB/T 4341-2001。

一、原理

肖氏硬度檢測是以一定質量的沖頭，從一定高度自由下落到試樣表面上，沖頭的動能一部分消耗于試樣表面的塑性變形，另一部分則以彈性變形方式瞬間儲存在試樣內。當后一部分能量重新釋放出來時，會使沖頭回跳（回彈、反彈），硬度與回跳高和回跳速度成正比，C型和D型肖氏硬度計是以回跳高度作為硬度的量度；E型肖氏硬度計則是以回跳速度（沖頭回跳通過線圈時感應出與速度成正比的電壓，經過硬度計配置的計算機處理得出其硬度值）作為硬度的量度。如某一種金屬彈性極限高（硬度高），消耗于塑性變形中的能量小，儲存的彈性變形能量大，回跳就高、回跳的速度快；反之，另一種金屬，消耗于塑性變形中的能量大，儲存在彈性變形中的能量就相對減少，回跳就低、回跳速度相對變慢，硬度值低。

硬度值的表示：肖氏硬度符號為HS，表示時應注明所用標尺。如：70 HSC或70 HSD或70 HSE，分別代表用C型、D型、E型肖氏硬度計測定的硬度值。

二、計算公式

肖氏硬度值的高低，是以沖頭回跳的高低、反彈速度來反映的。在不考慮空氣阻力的條件下，可以從物理學的動能和勢能轉換并以能量守恒原理為基礎進行分析計算。

所以，肖氏硬度的公式為：

HS(C、D)=K*h₂/ h₁

式中 h₂ ——沖頭反彈高度；

h₁ ——沖頭下落高度；

K ——系數。