機械材料
第 四 章 金屬材料之物理性質 及機械性質
§ 4-1 金屬材料之物理性質
§ 4-2 金屬材料之化學性質
§ 4-3 金屬材料之機械性質-定義
§ 4-4 材料組織、性質測試方法
§ 4-1 金屬材料之物理性質
※ 比重(specific gravity):為物體之重量與同體積4 °C 水之重量比。
D 金屬比重 > 1。 (鋰、鈉、鉀除外)
D 金屬比重 > 4:重金屬,如鐵、銅、鎳等。
D 金屬比重 < 4:輕金屬,如鋁、鎂、鈹及其合金 等。
D 同一金屬之比重視純度、溫度、加工程度等而異,
一般以軋、鍛者比重最大,鑄造狀態者次之,粉末冶 金製造者最小。
※ 比熱(specific heat):係物質1克升高1 °C所需熱量,
以卡(calorie)表示之值。
D 金屬元素之比熱(卡/克•°C)與其原子量乘積略成定 值6.2,此值代表每一莫耳(mole)金屬元素溫度升高1
°C所需之熱量約相等,故稱為原子熱(atomic heat):
杜龍-柏蒂定律(Dulong and Petit rule)。
※ 熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion):物質 在溫度上升時膨脹,每上升1 °C其尺度之增加量對原 尺度之比。
D 線膨脹係數為體膨脹係數的⅓。
D 通常熔點愈低之金屬,熱膨脹係數愈大。
※ 導熱度(thermal conductivity):代表金屬對熱量之傳 導程度,以相距1 cm之兩點間,溫差每°C,由一方 向他方每cm2截面可以傳導過去的熱量卡數表示之。
D 金屬之導熱度以銀最大,銅、金、鋁等次之。
D 導熱度小的金屬材料 D 受熱時溫度分佈不均勻 D 若質地脆弱時會裂開。
D 不希望溫度升高的零件(如:軸承) D 以導熱度大者 為宜。
※ 比電阻(specific resistance):係以截面1 cm2,長1 cm之材料電 阻值,以ohm-cm表示。
D 比電阻愈低者,導電度愈高。
D 金屬中比電阻最低者為銀;其次為銅、金、鋁,但在所有 金屬中尚屬較低者。
※ 磁性(magnetism):物質的磁性可劃分為三大類:
硬磁體(hard magnet):具有 永久磁性,且質地通常較硬。
1. 鐵磁性
(ferromagnetism)
金 屬 元 素 : 鐵 、 鈷、鎳、釓(Gd)。
合金:鋼、Alnico、
Cunife 、 MnBi 、 … 等等。
軟磁體(soft magnet):具有暫 時磁性,質地通常較軟(以鐵 基合金而言)。
亞鐵磁性
(ferrimagnetism)
合 金 : TbFe2 、 GdCo2等。
2. 順磁性
(paramagnetism)
受磁極微弱吸引,但磁效應只 有鐵磁性之數千至數百萬分之 一者。
絕大部分金屬鍵很強的金屬,
如:鹼金屬、Mg、Ca、Sr、
Ba、Al等。
3. 反磁性
(diamagnetism) 被磁極微弱排斥之物質。
受磁極強 吸引並可 將磁力線 高度集中 的材料
如:Cu、Ag、Au、Zn
※ 所有鐵(亞鐵)磁性物質在溫度升抵某程度時,磁性會 逐漸消失,磁性完全喪失之溫度稱為居里點(Curie point)。
D 高於居里點,鐵(亞鐵)磁性即變成順磁性。
D 純鐵加熱高於500 °C,鐵磁性即明顯減弱,
至600 °C衰減幅度大增,抵768 °C時完全喪失,
純鐵之居里點:768 °C。
D 鎳之居里點:358 °C,鈷為1131 °C;釓為16 °C,
故釓在室溫時為順磁性。
※ 鐵(亞鐵)磁性物質自高於居里點冷卻下來時,鐵(亞 鐵)磁性又可逐漸自動恢復。
※ 鐵的磁性尚受結晶構造所左右,α-鐵(BCC)具有鐵 磁性,γ-鐵(FCC)則為順磁性。
※ 一般物質在磁場中有下列關係: B = μH 式中,H:磁場強度(單位:Oe)
B:感應之磁通密度(單位:高斯、G)
μ:比例常數,稱為導磁率(permeability);
μ < 1者為反磁性,μ > 1者為順磁性。
D 鐵磁性及亞鐵磁性物質μ非定值且很大(數百至數 百萬)。
磁
§ 4-2 金屬材料之化學性質
§ 4-2-1 金屬之離子化
※ 金屬易失去電子,形成陽離子;在化學上這種現象 定義為廣義的「氧化」(oxidation)。
※ 金屬之氧化可用下式代表:
E° = …… (volt) 式中,M:金屬。
n:失去之電子數目,通常在1至3之間。
e−:電子。
D 金屬失去電子的趨勢代表金屬的「離子化」及化學 活性程度,這種趨勢常以電位E°表示。
− +
+
→ M ne
M
n※ E°值稱為標準氧化電位,即某金屬於25 °C時,在含 有該金屬離子濃度1 M (每升溶液含一莫耳溶質)之溶 液,以1 atm氫氣作標準電極所測得之電壓
( 電位視為零)。
◎ (pp. 76, 圖4-2:Ni之E°值測定裝置)
D E°值高之金屬容易離子化,其氧化物在水中呈下 列反應(以二價金屬為例):
MO(s) + 2H2O(l) → M++(aq) + 2OH−(aq) + H2(g) ↑
D 其氫氧化物在水中可解離出OH−離子,故E°值愈 高,其氧化物或氫氧化物之鹼性愈高。
D 週期表中,愈在左邊之金屬元素E°值愈高,愈在 下方之金屬E°值亦愈高。
2 2
1 H e
H + + − →
D 銅、汞、銀、金等少數金屬E°值為負,表示這些金 屬不會自動失去電子,其化學性質不活潑,在室溫下 很安定。
§ 4-2-2 金屬之腐蝕
※ 金屬之腐蝕(corrosion)是一種漸進的化學侵蝕現象,
能使金屬材料生成氧化物、鹽類或其他化合物而損 壞。
D 喪失強度、延性及其他機械、物理性能。
※ 腐蝕常與使金屬損壞的別種機構在一起作用,使金 屬更易損壞,例如:沖蝕腐蝕(erosion-corrosion)、
應 力 腐 蝕 (stress-corrosion) 及 腐 蝕 疲 勞 (corrosion- fatigue)等。
※ 金屬在真空中並不會腐蝕,但與空氣、工業廢氣、
土壤、化學物質溶液接觸時,就很容易腐蝕,這些造 成腐蝕的媒介稱為腐蝕媒體(corrosion medium)。
※ 單純氧化作用:在沒有水分存在,或在高溫下,金 屬 直 接 與 氧 化 合 , 形 成 氧 化 物 , 謂 之 起 鱗 皮 (scaling)。
腐 蝕 的 分 類 法 1. 以腐蝕機構
單純氧化作用:單純的與氧結合作用。
電化侵蝕(electro-chemical attack):牽涉電 子轉移(腐蝕電流)的現象。
2. 以腐蝕環境
高溫氧化 大氣腐蝕 土壤腐蝕 海水腐蝕
化學藥品腐蝕
3. 以與腐蝕併存之損壞機構
單純腐蝕 沖蝕腐蝕 應力腐蝕 融鹽腐蝕 腐蝕疲勞
※ 以鐵之高溫氧化為例,鐵之氧化 物有三種不同層次。
D 最外層為Fe2O3:
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
Fe2O3形成後,因並不緻密,氧 氣可滲透進入,再與鐵反應:
2Fe + O2 → 2FeO
FeO在560 °C以下並不安定,會分 解生成Fe3O4,為中層;
FeO在560 °C以上時,可以安定 存在,為最內層。
4FeO 2Fe3O4 + Fe
※ 通常氧化膜之厚度ω與氧化時間t 成下列關係:
ω ∝ t½
⎯
⎯
⎯ →
⎯560° 以下C
※ 有些金屬之氧化膜極為緻密,如鋁、鉻、錫、鋅者 然,有阻止氧氣繼續滲透而防止氧化的功能,故即令 其E°值很高,亦不易受腐蝕。
※ 電化腐蝕的特徵為:
1. 涉及水或水溶液。
2. 涉及電子之轉移。
3. 有陽極區、陰極區之分。
※ 在電化侵蝕時,被腐蝕區域的金屬放出電子,形成 陽 離 子 而 進 入 水 溶 液 , 該 區 域 稱 為 陽 極 區 (anodic area)。電子經由金屬本體流動到另一被稱為陰極區 (cathodic area)之部位供給水溶液中之H+離子或別的 陽離子。
※ 最簡單的防蝕法為將金屬與腐蝕媒體隔開,如塗 漆、鍍鉻、鍍錫、鍍鋅等。
※ 利用電化侵蝕的原理發展出兩種防蝕法:
1. 陰極防蝕法:
D 在腐蝕電流的反方向加一逆電流,使受腐蝕的 陽極區變成陰極區而受到保護。
2. 犧牲性陽極的使用:
D 將鋅、鎂或鋁合金懸於保護體(如船體)邊,則 前者受腐蝕,後者受保護。
※ 在腐蝕媒體內添加抑制劑(inhibitor)以抑制陰極、陽 極反應之進行,達到防蝕的目的。
§ 4-3 金屬材料之機械性質-定義
應力 (stress)
材料受外力作用後內部感應到的力,以單位面積所受之力大小表示,如每平 方公釐的公斤數(kgf/mm2)或每平方米的牛頓數(N/m2,簡寫為Pa)。英制單位 psi:每平方吋受力之磅數(pound per square inch)。
1 kgf/mm2 = 1422 psi = 9.806 MPa (M為百萬,106);1 MPa = 0.102 kgf/mm2。 1 ksi = 1000 psi。
應變 (strain)
材料受力後的變形,表示法有兩種:
1. 每cm原長的變形cm數,如此則無單位或以cm/cm表示。
2. 對原長的百分比。
外力除去後,可復原之變形屬於彈性應變,否則即為塑性應變。
彈性
(elasticity)
材料受外力變形後能恢復原狀的傾向。
完全沒有恢復原狀能力的材料稱為完全非彈性體,屬於脆性材料,
如磚、石以及低溫下的金屬錫等。
絕大部分金屬材料在某定值應力下具有彈性,作用力超過該值,材 料便無彈性而具塑性(plasticity)。
對某材料而言,承受外力後,能恢復原狀之應力之最大限度,稱為 該材料之「彈性限」(elastic limit)。
彈性係數
(modulus of elasticity)
單位與應力相同。
此係數之大小顯示材料的剛性(stiffness)程度。
強度(strength) 材料對變形的抵抗力,以受力型式的不同來分,可 有下列數種:
抗拉強度
(tensile strength)
材料抵抗拉力的強度,常指拉伸試驗(tensile test)中 材料斷裂前之最大應力。
降伏強度
(yield strength) 使材料呈現永久變形所需之最小應力。
抗壓強度
(compressive strength)
材料抵抗壓力的強度,由抗壓試驗決定之。脆性材 料之抗壓強度即為材料受壓破裂時之應力;延性材 料之抗壓強度,則以指定變形量下的壓應力訂定 之。
抗扭強度
(torsional strength) 材料抵抗扭力的強度,可由扭力試驗決定之。
抗剪強度
(shear strength)
材料抵抗剪變的能力,一般材料之抗剪強度約為抗 拉強度之50 %。
疲勞強度
(fatigue strength) 材料抵抗覆變性應力的強度,須由疲勞試驗決定之。
潛變強度
(creep strength)
高溫下,材料若長時間承受定值靜應力,會發生緩慢而持 續的變形,稱為潛變(creep)。材料對潛變的抵抗力稱為潛 變強度,由潛變試驗決定之。
衝擊強度
(impact strength)
材料抵抗瞬間、大荷重(衝擊)的能力,由衝擊試驗決定 之。衝擊強度大者韌性亦大。
硬度
(hardness)
材料表面對被壓穿的抵抗力。硬度無單位,只有相對數值 之大小。
硬度愈大則材料對磨耗、刮刻、壓傷的抵抗力愈高。
鋼材的硬度約與強度成正比。
延性
(ductility)
材料在破壞點時的塑性變形量,其表示方法有二:
伸長率(elongation) (%) =
斷面縮率(reduction in area) (%) =
%
×100
− 原長
原長 變形後長度
%
×100
−
原截面積
變形後截面積 原截面積
展性
(malleability)
材料經鎚鍛變成較薄之板狀時,能不破裂的能力,展性與材 料的延性及柔軟程度有關。
韌性
(toughness)
為變形超過彈性限後,材料對破裂的抵抗力;也可定義為材 料對衝擊的抵抗力;韌性與強度及延性兩者有關;其單位為 單位斷面積上所承受的破壞能量kgf•m/cm2。韌性大小由衝擊 試驗決定之;也可由抗拉試驗之應力-應變關係圖曲線下面 積估計之。
§ 4-4 材料組織、性質測試方法
§ 4-4-1 材料試驗之目的
※ 材料試驗之目的:
D 對材料生產者而言:在於斷定產品之品質,是否符 合特定的規範,並作為品質管制的依據。
D 對材料使用者而言:在於確定材料是否合於設計要 求的條件,確保材料的適用性及安全性。
※ 我國國家標準CNS,
日本工業規格JIS,
美國材料試驗學會ASTM規格,
德國工業標準DIN 等。
§ 4-4-2 拉伸試驗(抗拉試驗)
※ 拉 伸 試 驗 係 將 待 測 試 件 加 工 成 一 定 規 格 之 試 片 (specimen),置於萬能試驗機內,兩端施以拉力,直 至破壞為止之試驗,由此試驗之結果,可以決定材料 之彈性限、降伏點(yield point)、降伏強度、抗拉強 度、伸長率及斷面縮率等。
※ 拉伸試驗為材料試驗方法中最重要者。
※ CNS所規定之標準試片共有14種,依其形狀及尺 度,分為1號至14號試片(CNS 2112,G2014)。
※ 應變之量度常以應變計(規)(strain gauge)為之。
※ 頸縮(necking):試樣截面積逐漸縮小。
D 真實應力(以實際截面積為準)不同於試驗應力之計 算值。
D Baldwin-Tate-Emery萬能試驗機:可作拉伸試驗、抗 壓及彎曲等試驗。
D E點:彈性限。
D 彈性限所代表之應力為不生可測永留變形之最大應 力。
D 曲線上代表應力仍與應變維持正比的最大應力之點(亦即直線 部份與曲線部份偏離之點)稱為比例限(proportional limit)。
未示於圖上
D 彈性限與比例限有時合而為一(延性金屬者),有時則否(具脆 性之金屬者),視材料種類而定。
D 曲線#1在應力增抵Y1點時,發生應力未變而應變大增的現 象,稱為降伏(yielding)。
D Y1點為上降伏點,Y2點為下降伏點,一般以Y2點所代表之應 力為其降伏強度,以作為設計之依據,Y1與Y2間伸長量稱為 降伏點伸長。
D 高碳鋼與非鐵金屬材料無明顯的降伏點,如曲線#3及#2所 示;一般乃採用「橫距法」(off-set method)訂定其降伏點,以 作為設計之依據。
D 曲線#2為例:永久留變之某固定分率(通常取標距之0.2 %或以 下,依各國之標準而異);R點為降伏點,其所代表強度為降 伏強度。
D 曲 線 #1 之 最 高 點 C 稱 為 極 限 抗 拉 強 度 (ultimate tensile strength,簡寫UTS),簡稱抗拉強度。
D 抗拉強度並非材料真正之最大強度,蓋試樣頸縮時,截面漸 小,真實應力乃隨實驗之進行,逐漸增加(材料強化了)直到試 樣斷裂為止。
※ 應力-應變曲線所包面積之單位可推演如下:
面積 = K × 長度 × 高度 (K為無單位常數,
依曲線形狀而異)
= K × (應變) × (應力)
= K × (cm/cm) × (kgf/cm2)
= K × kgf-cm/cm3 式中,kgf-cm:功的單位
cm3:體積的單位
D 曲線下面積代表破壞材料時,單位體積所施加的 功 , 亦 即 試 片 斷 裂 前 單 位 體 積 所 吸 收 的 能 量 。
【與衝擊試驗所代表的意義有異曲同工之妙】
D 拉伸應力-應變曲線下的面積,可直接用作顯示材 料韌性的指標。
※ 試片若斷裂處頸縮,
D 同時一塊呈杯狀,另一塊呈錐狀者(cup and cone),
是延性適中的表徵,低、中碳鋼屬此典型。
D 若斷面平整並與試樣長軸垂直者,為脆性的表徵,
如高碳鋼或灰鑄鐵等屬之。
※ 斷面組織 D 低碳鋼者呈「絲狀」,
D 高碳鋼呈微細「晶粒狀」,
D 鑄鐵呈粗或細之晶粒狀。
※ 有經驗的冶金工程師,只須觀察頸縮程度及斷面組 織,即可粗略地估計出鋼的含碳量以及延性大小等資 料。
※ 薔薇狀或鋸齒狀斷面,為熱處理過的高強度合金鋼 所具有的特徵。
※ 許多非鐵金屬無顯著頸縮現象,但試樣全長卻能伸 長不少。
※ 鍛鐵之斷面呈纖維狀。
§ 4-4-3 硬度試驗
※ 硬度:代表材料表面對穿透的抵抗程度。
※ 硬度決定法大多利用硬鋼球或特殊形狀之金剛石壓 痕器(indenter)對材料壓凹的程度訂定之。
※ 材料硬度可說是其降伏強度、彈性係數與應變硬化 等特徵之總代表,故對同一類之特殊合金(其彼此間 之彈性係數與應變硬化特徵相近),硬度值直接與降 伏強度相關。
D 對同一材料而言,硬度又深受組成、冷加工量以及 熱處理程度所影響,故硬度之大小又可作為這些變異 因素的指標。
※ 大多數硬度試驗法係以定值荷重,將特定形狀及大 小之壓痕器垂直壓入水平試樣之研磨表面,荷重除去 後,由壓痕之表面積或深度可計算材料對該荷重之抵 抗力--硬度之大小。
D 互相刮刻、測量硬球之回跳高度。
1. 勃氏硬度試驗法(Brinell Hardness Testing)。
2. 洛氏硬度試驗法(Rockness Hardness Testing)。
3. 維克氏硬度試驗法(Vickers Hardness Testing)。
4. 蕭氏硬度試驗法(Shore Scleroscope Test)。
※ 在荷重除去後,測量金屬球所留下凹痕之直徑,以 mm表之,則勃氏硬度值(簡稱BHN或HB)可由荷重P、
球徑D及凹痕直徑d計算如下:
D
2 / )
) ( (
) ) (
( 2 2 2
D d
D D
P mm
H kg BHN B
π
−
= −
= 球形壓痕之表面積 荷重
D 荷重:3000 kg(鋼鐵)或500 kg(銅、鋁等非鐵金屬)。
10 mm硬鋼球或碳化物。
D 荷重作用時間:較硬材料(如:鋼)為15秒;軟金屬與 合金,如:黃銅需30秒,鎂則需2分鐘。
※ 硬化值之後宜附記其球徑、荷重及荷重作用時間,
如:BHN 450 (10/3000/15)。
※ 用10 mm球時,試樣厚度須大於6 mm,若用5 mm 球,則試樣厚度須在3 mm以上。壓痕中心離試樣面 邊緣須大於球之半徑,各壓痕間距離亦同。
※ 有時測定凹部深度h,也可計算BHN如下:
D
D 金屬材料硬度愈大時,壓入愈困難,d(或h)值愈 小,則BHN愈大。
D 硬鋼球可測試的BHN範圍在70~500之間,碳化物 球則可測試到BHN 800為止。
※ 勃氏試驗 D 試樣表面有一大壓痕 D 破壞性試驗。
※ 大壓痕 D 比較不受局部性軟硬不均的影響,其硬度 值較具代表性。
D 可使試驗結果較不受表面精製與軋鋼鱗片 (氧化層)之影響。
Dh BHN P
= π
※ 洛氏硬度試驗法為各種硬度試驗中,最具有彈性之 一種,應用範圍自極薄之薄片至相當大之構件,自塑 膠材料至極硬之鋼。
※ 洛氏硬度試驗法原理乃藉不同的荷重加在壓痕器 上,於試樣表面留下永久變形,然後比較深度而得硬 度。
※ 壓痕器有兩種:
D 一種是頂角120°,尖端半徑0.2 mm之金剛石圓錐體 (稱為Brale)。
D 一種是直徑1.6~12.7 mm (1/16吋 ~ 1/2吋)的硬鋼球。
※ 薄片試樣或只有極薄硬化表層之試樣,須用洛氏表 面試驗機(Rockwell superficial tester)測度之,其所用 壓痕器與標準試驗者同,唯荷重相異-大荷重有12、
27或42 kg三種,小荷重為3 kg。試驗荷重為大荷重加 上小荷重。
D 表面測試器之刻度盤只有一種尺度,每等分相當於 1 μm之垂直深度。
D 標準的洛氏硬度試驗,須先加基準荷重,又稱小荷 重(minor load),使壓痕器牢固於試樣表面上,並以 此受壓深度作為基準。然後將深度計(刻度盤)上的指 針歸「零」-指針與盤上”SET”字樣重合,再加大荷 重(major load)。
D 小荷重:10 kg;大荷重:50、90或140 kg三種。
※ 刻度盤上有兩種尺度:
D B尺(紅色,內圈):係以硬鋼球為壓痕器,測度較 軟材料如低碳鋼、銅合金、鋁合金者。
B尺常用90 kg之大荷重,測得之硬度值記為HRB。
D C尺(黑色,外圈):係以金剛石為壓痕器,測度較 硬材料如高碳鋼、碳化鎢等超硬合金者。
C尺常用150 kg試驗荷重,測得之硬度值記為HRC。
D 二刻度各有100 等分,每等分相當於1/500 mm之垂 直深度;C尺之零與B尺之30一致。
※ 今若有一壓痕深度為t,則其相當於t/(1/500),即 500•t個刻度,故
D HRC = 100 − 500•t HRB = 130 − 500•t
D 尚有A、D、E、F、G、H等尺度。
※ 通常因洛氏硬度試驗壓痕甚小,故被視為非破壞性試驗。
D 需作多次測試才能得到具有代表性的結果,此外試樣之事前 準備也較須講究(如除銹、磨平等)。
D 維克氏硬度試驗機所用壓痕器為金剛石磨成一倒立 的方底錐體(方錐形壓痕器),試驗時所加荷重大小,
由試樣軟硬、厚薄之不同,可就1 kg至120 kg間選用 之,常用者有10、30或50 kg。
D 若以P代表荷重,D為壓痕對角線長度mm(須藉顯 微鏡實際度量之),則維克氏硬度Hv為:
Hv = 2 sin 68° (P/D2) = 1.854 P/D2
※ 維克氏硬度試驗法之優點為壓痕皆相似形,故硬度 值不因荷重大小而有變化,即此法可任意選用荷重。
D 應用於薄片金屬或滲碳層、氮化層之表面硬度測 定。
※ 顯 微 維 克 氏 硬 度 試 驗 機 (Micro-Vickers Hardness Tester):一種專門設計為測度金屬顯微組成物(如:
析出物、共晶物、金屬間化合物等異相)硬度之維克 氏硬度試驗機。
D 其原理與一般維克氏試驗相同,唯使用長而狹之 Knoop錐形壓痕器及較小荷重(5~500 g);在熱處理、
相變態等研究上甚為有用。
※ 真空系統、加熱裝置(變態及高溫硬度值)、試驗高 溫、耐磨性材料(如高速鋼、超耐熱合金等)。
※ 蕭氏硬度試驗法使用衝擊荷重,以下端嵌有金剛石 之圓形小錐由一定高度(h0)落下,衝擊水平試件之表 面,以其落下後反跳之高度(h)決定硬度(Hs)如下:
式中之常數係因儀器設計不同而任定者,一般以使淬 火高碳鋼之Hs值為100為準而訂定之。
65 0
10000
h H s = × h
D 兩類試驗用錘:
放大性錘(Magnifier Hammer):係用以測定軟材料 者。
測試錘(Testing Hammer):一般試驗所用者。
※ 蕭氏硬度試驗法:
D 優點:幾乎不在試樣表面留下痕跡,且可製成小巧 型機種,易於攜帶使用,極適於成品檢驗及品質管制 之試驗用。
D 缺點:使用久後錘端易變形,試驗值須隨時校正,
且試樣必須極平滑,愈平滑者試驗結果愈準確。
※ 冷加工,會應變硬化
D 沒有一種硬度試驗可以測出絕對的硬度值。
D 兩類試驗用錘:先 對到下面橫軸(換算 成BHN值)
D 再對到新尺度。
※ 一般而言,硬度可換算如下:【只能作為參考】
BHN ÷ 10 ~ HRC (BHN在300 ~ 600間適用) BHN ÷ 6 ~ HS (一般鋼材)
HV ~ BHN + 20 (H < 450適用)
T.S. (抗拉強度) ~ 35 × BHN (一般鋼材)
※ 退火程度、冷加工
※ 鋼之熱處理(包括表面硬度) D 淬火以及再回火。
※ 硬度之測量
D 可以決定回火及析出硬化之最佳溫度、時間。
※ 硬度之測量
D 揣測材料之強度、可加工性(workability)、耐磨 度、切削度等。