磨料的显微硬度

现在，磨料的硬度多用显微硬度表示。显微硬度是一种压入硬度，反映被测物体对抗另一硬物体压入的能力。测量的仪器是显微硬度计，它实际上是一台设有加负荷装置带有目镜测微器的显微镜。测定之前，先要将待测磨料制成反光磨片试样，置于显微硬度计的载物台上，通过加负荷装置对四棱锥形的金刚石压头加压。负荷的大小可根据待测材料的硬度不同而增减。金刚石压头压入试样后，在试样表面上产生一个凹坑。把显微镜十字丝对准凹坑，用目镜测微器测量凹坑对角线长度。根据所加负荷及凹坑对角线长度就可计算出所测物质的显微硬度值。
　　
　　由于所用金刚石压头的形状不同，显微硬度又分为维氏（Vickers）显微硬度在努普（Knoop）显微硬度四种。
　　
　　维氏显微硬度是用对象为130°的金刚石四棱锥作压入头，其值按下式计算：
　　
　　HV＝18.18·P/d2
　　
　　式中：HV－维氏硬度，Mpa；
　　
　　P－荷重，kg；
　　
　　d－凹坑对角线长度，mm。
　　
　　努普硬度是用对棱角为170°30′和130°的金刚石四棱锥作压入头，其值按下式计算：HK=139.54·P/L2。式中：HK－努普硬度，Mpa；P－荷重，kg；L－凹坑对角线长度，mm。我国和欧洲各国采用维氏硬度，美国则采用努普硬度。兆帕（MPa）是显微硬度的法定计量单位，而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。常用磨料的显微硬度见下表。
　　
　　品　　种 维氏显微硬度/Mpa(kg/mm2)
　　棕刚玉 19 600~21 600（2 000~2 200）
　　白刚玉 21 600~2 600（2 200~2 300）
　　铬刚玉 21 600~22 600（2 200~2 300）
　　单晶刚玉 21 600~23 500（2 200~2 400）
　　微晶刚玉 19 600~21 600（2 000~2 200）
　　矾土烧结刚玉 16 700（1 700）
　　锆刚玉 14 700（1 500）
　　金刚石 78 500（8 000）
　　碳化硼 49 000（5 000）
　　碳化硅 30 400~3 330（3 100~3 400）
　　石榴石 13 300（1360）
　　石英 8 000（820）