[發明專利]一種熱敏性細小顆粒狀物料的莫氏硬度檢測方法

有效

• 申請號: 202010430258.0
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111397993B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 栗明;楊斌;陳根忠;夏元滿
• 申請（專利權）人: 江蘇佰健環保科技有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/46
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理有限公司 11756
• 代理人: 張攀

一種熱敏性細小顆粒狀物料的莫氏硬度檢測方法，包括固體樣件制作，劃痕檢測，硬度值判斷。該方法操作方便、簡潔實用、結果可靠、費用低、適應性廣，不僅適用于多種細小顆粒物的莫氏硬度檢測，更適用于熱敏性結晶顆粒的檢測，為顆粒狀物料尤其是熱敏性顆粒狀物料增加了新的處理手段，使得簡單實用經濟合理的劃痕法莫氏硬度檢測范圍進一步擴大，使得一些常規方法無法進行的莫氏硬度檢測的難題得以解決。

技術領域

本發明涉及材料科學領域，具體涉及一種熱敏性細小顆粒狀物料的莫氏硬度檢測方法。

背景技術

材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。硬度不是一個簡單的物理概念，而是衡量固體材料軟硬程度的一項重要的性能指標。它綜合了材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的指標，既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。

硬度試驗根據固體材料的特性及其用途的不同，測試方法的不同，硬度標準亦有所不同。常用的有靜壓法(如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等)、回跳法(如邵氏硬度、肖氏硬度)、劃痕法(如莫氏硬度)及顯微硬度、高溫硬度等多種檢測方法。由于各種硬度標準的力學含義不同，應用領域不同，檢測方法各異，相互之間不一定能夠直接換算，有的可通過試驗加以對比，有的則無法對比。

常用的硬度檢測方法如下：

1、布氏硬度(HB)

布氏硬度是用布氏硬度計以1-3000kgf的試驗力，將直徑分別為1,2.5,5或10mm的硬質合金球或碳化鋼球壓入被測材料表面，一般用于鑄鐵、非鐵金屬、低合金結構鋼及結構鋼調質件等較軟材料的硬度測定，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵等的硬度檢測。

2、洛氏硬度(HR)

洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值的指標。它是用一個金剛石圓錐(HRC)或經硬化的鋼球(鎢)壓頭(HRB等)，以10kgf的預載荷和60、100、或150kgf的主試驗力壓入被測材料表面。一般用于硬度較高的材料，如金屬材料熱處理后的硬度等等，故常用于淬火鋼的硬度測試。

3、維氏硬度(HV)

維氏硬度，是指用一個相對面間夾角為136°的金剛石正棱錐體壓頭，以1-120kgf的試驗力壓入被測試樣表面，保持一定時間后卸除載荷，測量壓痕對角線長度，進而計算出壓痕表面積，最后求出壓痕表面積上的平均壓力。該法常用于表面淬火時硬化層深度和化學熱處理(如滲氮)件表面硬度測試。

4、肖氏硬度

肖氏硬度是材料硬度的一種測試和表示方法。測試原理是將規定的金剛石沖頭從固定的高度落在試樣的表面上，沖頭彈起一定高度，將彈起高度與下落高度之比用以計算肖氏硬度。該法常用于測定橡膠、塑料、金屬材料等。

5、莫氏硬度

莫氏硬度是表示礦物硬度的一種標準，又稱摩氏硬度，由德國礦物學家腓特烈·摩斯(Frederich Mohs)1822年首先提出，是在礦物學或寶石學中使用的標準。莫氏硬度是一種相對硬度，采用以軟硬不同的棱錐形鉆針通過劃痕法刻劃所測試礦物的表面，再根據劃痕的深度對照《莫氏硬度標準表》來判斷被測物的硬度值，以符號HM表示。

莫氏硬度是一個相對比較粗略的低精度檢測方法，是一種相對硬度，硬度順序并不表示某物質硬度值的絕對大小，而是相對值。其硬度標準從軟至硬共分為10個級別，每個級別的硬度指標以所對應的礦物名稱來表示。

采用幾支測試筆通過劃痕法就可進行固體物料的莫氏硬度檢測，雖說方法比較粗略不夠精密，僅能表示物質的軟硬順序，但對于采礦行業這種具有一定大小和固定形狀的礦石而言，應該說簡單有效，經濟適用，業已成為該行業普遍認可并使用的硬度檢測方法。開發至今，在國內外采礦及礦石加工領域已應用了上百年時間。