硬度单位有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度、莫氏硬度。
1、布氏硬度
布氏硬度是表示材料硬度的一种标准。由布氏硬度计测定。由瑞典人布纳瑞(J.A.Brinell)首先提出,故称布氏硬度。
用一定大小的载荷P把直径为D的淬火钢球压入被测金属材料表面,保持一段时间后卸除载荷。载荷P与压痕表面积F的比值即为布氏硬度值,记作HB。
2、洛氏硬度
洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值的指标,以0.002毫米作为一个硬度单位。在洛氏硬度试验中采用不同的压头和不同的试验力,会产生不同的组合,对应于洛氏硬度不同的标尺。常用的有3个标尺,其应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。
3、维氏硬度
用一个相对面间夹角为136度的金刚石正棱锥体压头,在规定载荷F作用下压入被测试样表面,保持定时间后卸除载荷,测量压痕对角线长度d,进而计算出压痕表面积,最后求出压痕表面积上的平均压力,即为金属的维氏硬度值,用符号HV表示。
低碳钢-含碳量小于0.25% 碳素结构钢-含碳量大多在0.7%以下。
中碳钢-含碳量在0.25~0.6% 碳素工具钢-含碳量一般在0.65~1.35%。
高碳钢-含碳量大于0.60%。
不锈弹簧钢-含碳量一般在0.45~0.7%,含铬量大于13%。
滚动轴承不锈钢-含碳量一般在1%,含铬量大于13%。
高速钢-又称锋钢,含碳量一般在0.7~1.65%,含钨5.5~19%,600摄氏度下工作时,硬度能保持在HRC60以上。
扩展资料:
硬质合金,由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材。
也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。
这类钢主要保证力学性能,故其牌号体现其力学性能,用Q+数字表示,其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首,数字表示屈服点数值,例如Q275表示屈服点为275MPa。若牌号后面标注字母A、B、C、D,则表示钢材质量等级不同。
含S、P的量依次降低,钢材质量依次提高。若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢,标注“b”为半镇静钢,不标注“F"或“b”者为镇静钢。例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢,Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理,而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低,焊接性能好,塑性、韧性好,有一定强度,常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等,用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高,强度较高,塑性、韧性较好,可进行焊接,通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
韧性:材料的断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力
显然 这两个概念不是在一个范畴的 但两者有着很紧密的联系
与韧性相对的是脆性,材料在断裂前有较大形变、断裂时断面常呈现外延形变,此形变不能立即恢复,其应力-形变关系成非线性、消耗的断裂能很大的材料。韧性越好,则发生脆性断裂的可能性越小。
物质的原子结构分子结构的差异决定物质硬度.不同类型物质由不同因素决定,如 碳黑是碳原子杂乱无章的排列,石墨是碳原子平行单键排列,较碳黑硬多了,金刚石是碳原子四键立体共用排列 物体硬度主要和分子或者院子分布结构有关系。同时与分子或者原子分布过程中的完美程度有关系。
简单点说就是边缘的透明度
硬度大了 旁边透明度就相当于无。边缘很清楚
硬度小了 就带点透明的感觉 边缘时虚的
材料的硬度取决于其组成和结构。
不同类型物质的硬度由不同因素决定
1.碳黑是碳原子杂乱无章的排列
2.石墨是碳原子平行单键排列,较碳黑硬多了
3.金刚石是碳原子四键立体共用排列
4.物体硬度主要和分子或者院子分布结构有关系.同时与分子或者原子分布过程中的完美程度有关系.
水质硬度表示水中所含有钙、镁、铁、铝、锌等离子的含量多少,通常以Ca2+、Mg2+含量计算,单位有两种,一种用毫克当量/升表示,一种用度表示。
即1升水中相当10mg Ca为1度。0-4度为很软水,4-8度为软水,8-16度为中度硬水,16-30度为硬水。
水质硬度单位
硬度在不同国家有不同的概念和定义,但各种硬度都是指一定体积水中CaO或CaCO3的含量。
如:
1德国度(符号为°d)是指1升水中含有氧化钙(CaO)10 mg,如用质量浓度表示,则为
ρ(CaO)=10 mg/L
1法国度(符号为°f)是指在1升水里含有碳酸钙(CaCO3)10 mg,如用质量浓度表示,则为
ρ(CaCO3)=10 mg/L
1英国度(符号为°e)是指在1帝国加仑水里含有碳酸钙(CaCO3)1格令。相当于在1升水里含有碳酸钙(CaCO3)14.3 mg,如用质量浓度表示,则为
ρ(CaCO3)=
钠单质很软,可以用小刀切割.切开外皮后,可以看到钠具有银白色的金属光泽,很快就会被氧化失去光泽.钠是热和电的良导体,钾钠合金(液态)是原子堆导热剂.钠的密度是0.97g/cm3,比水的密度小,比煤油密度大,钠的熔点是97.81℃,沸点是882.9℃.钠单质还具有良好的延展性,硬度也低.
化学性质:
钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去,所以有强还原性.因此,钠的化学性质非常活泼,在与其他物质发生氧化还原反应时,作还原剂,都是由0价升为 1价.金属性强.其离子氧化性弱.
跟氧气的反应
在常温时:4Na+O2=2Na2O (白色粉末)
在点燃时:2Na+O2=△=Na2O2 (淡黄色粉末)
★钠在空气中点燃时,迅速熔化为一个闪亮的小球,发出黄色火焰,生成过氧化钠(Na2O2)和少量超氧化钠(Na2O4).过氧化钠比氧化钠稳定,氧化钠可以和氧气化合成为过氧化钠,化学方程式为:2Na2O O2=2Na2O2
2.钠能跟卤素、硫、磷、氢等非金属直接发生反应,生成相应的化合物(以下反应常温下均反应),如
2Na Cl2=2NaCl (放出大量热,生成大量白烟)
2Na+S=Na2S(硫化钠)(钠与硫研磨会发生爆炸)
2Na Br2=2NaBr(溴化钠)(溴化钠可以用作镇静剂)
跟水的反应
在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一小块钠放入水中.为了安全应在烧杯上加盖玻璃片.
观察到的现象及由现象得出的结论有:
1、钠浮在水面上(钠的密度比水小)
2、钠熔成一个闪亮的小球(钠与水反应放出热量,钠的熔点低)
3、钠在水面上四处游动(有气体生成)
4、发出嘶嘶的响声(生成了气体,反应剧烈)
5、事先滴有酚酞试液的水变红(有碱生成)
反应方程式
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
★钠由于此反应剧烈,能引起氢气燃烧,所以钠失火不能用水扑救,必须用干燥沙土来灭火.钠具有很强的还原性,可以从一些熔融的金属卤化物中把金属置换出来.由于钠极易与水反应,所以不能用钠把居于金属活动性顺序钠之后的金属从其盐溶液中置换出来.
与酸溶液反应
钠与水反应本质是和水中氢离子的反应,所以钠与盐酸反应,不是先和水反应
钠与酸溶液的反应涉及到钠的量,如果钠少量,只能与酸反应,如钠与盐酸的反应:
2Na 2HCl=2NaCl H2↑
如果钠过量,则优先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应,方程式见3
与盐反应
(1)与盐溶液反应
将钠投入盐溶液中,钠先会和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应.
如将钠投入硫酸铜溶液中:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH CuSO4=Na2SO4 Cu(OH)2↓
(2)与熔融盐反应
这类反应多数为置换反应,常见于金属冶炼工业中,如
4Na TiCl4==熔融==4NaCl Ti(条件为高温且需要氩气做保护气)
Na KCl=K NaCl(条件为高温)
★钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱
与有机物反应
钠还能与某些有机物反应,如钠与乙醇反应:
2Na2C2H5OH→2CH3CH2ONa H2↑(生成物为氢气和乙醇钠)
有关化学方程式
⑴与非金属单质:2Na+H2=高温=2NaH
4Na+O2=2Na2O (白色固体)
2Na+O2=点燃=Na2O2 (淡黄色粉末)
⑵与金属单质反应
4Na 9Pb=加热=Na4Pb9
Na Tl=加热=NaTl
⑶与水:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑷与酸:2Na 2HCl=2NaCl H2↑
⑸与碱; 不反应(与碱溶液反应)
⑹与盐; ①4Na TiCl4=高温=4NaCl Ti
6Na 2NaNo2=高温=N2↑ 4Na2O
Na KCl=高温=K↑ NaCl
②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH CuSO4=Na2SO4 Cu(OH)2↓
或2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
NH4Cl NaOH=NaCl NH3↑+H2O
⑺与氧化物:4Na CO2=点燃=2Na2O C↓
钠的制取与保存
制取
通过电解熔融的氯化钠(食盐)或熔融氢氧化钠制得.
反应方程式:熔融状态下,2NaCl(电解)=2Na Cl2↑ (当斯法)
2NaOH(电解)=2Na O2↑ H2↑ (卡斯纳法)
保存
钠的化学性质很活泼,所以它在自然界里不能以游离态存在,因此,在实验室中通常将钠保存在煤油或石蜡油里.
(原因:ρ Na>ρ煤油且Na与煤油不发生化学反应)
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