努氏硬度

美國Knoop發明的硬度

努氏硬度是以發明人美國的Knoop命名的。過去又稱克氏硬度、克努普硬度、努普硬度。在我國列為小負荷硬度試驗,也可稱其為顯微硬度。它與顯微維氏硬度試驗一樣,使用較小的力以特殊形狀的壓頭進行試驗。測量壓痕對角線求得硬度值。

原理


努氏硬度試驗原理是:將頂部兩棱之間的角為172.5°和角為130°的稜錐體金剛石壓頭用規定的試驗力壓入試樣表面,經一定的保持時間后卸除試驗力。試驗力除以試樣表面的壓痕投影面積之商即為努氏硬度。計算公式如下:
式中:HK—努氏硬度符號
F—試驗力,N
S—壓痕投影面積,mm
d—壓痕長對角線長度,mm
c—壓頭常數,與用長對角線長度的平方計算的壓痕投影面積有關。

特點


1、由於使用壓頭的特殊形狀,試驗時能產生長短對角線為的棱形壓痕。原理規定只測量長對角線長度,具有較高的測量精度。
2、努氏硬度試驗的壓痕壓入深度只有長對角線長度的,維氏硬度試驗的壓痕壓入深度為對角線長度的,所以努氏硬度試驗適用於表層硬度和薄件的硬度測試
3、同一試樣在同一負荷下,努氏硬度壓痕對角線長度約為維氏硬度壓痕對角線長度的3倍,大大優於維氏測量法。

應用


努氏硬度是作為絕對數值而測得的硬度,主要在加工方面使用該數值。一般來說,金剛石的努氏硬度為千克/平方毫米
努氏硬度試驗主要也是用於金屬學、金相學研究。它特別適於測試硬而脆的材料,常被用於測試琺琅、玻璃、人造金剛石、金屬陶瓷及礦物等材料。它還可用於表面硬化層有效深度的測定,用於細小零件、小面積、薄材料、細線材、刀刃附近的硬度、電鍍層及牙科材料硬度的測試。努氏硬度試驗沒有專門的硬度計,通常是共用顯微維氏硬度計,只要更換壓頭並改變硬度值的演演算法即可。
顯微硬度試驗方面,美國通常採用努氏壓頭和100g力,而歐洲則習慣於採用維氏壓頭和較大的500g力。