金剛石壓頭是由優質天然金剛石經研磨制成的特定幾何形狀，然后嵌入圓錐或正四棱錐頂部。這種壓頭主要用于硬度計，以測試材料的硬度。金剛石壓頭的種類因所配硬度計型號而異。
基體材料
金剛石壓頭的基體，通常由金屬材料制作而成。根據不同硬度試驗方法、試驗條件和對象，選用的基體材料也會有所不同。在常溫下使用的金剛石壓頭，如洛氏金剛石壓頭、維氏金剛石壓頭和顯微金剛石壓頭，其基體材料多采用普通碳素鋼、優質碳素鋼和不銹鋼等金屬材料。而在高溫環境下使用的金剛石壓頭或寶石壓頭，基體材料則需要具備耐高溫特性，目前普遍采用鉬作為基體材料。對于超聲波金剛石壓頭，基體材料選擇金屬鎳，而肖氏金剛石壓頭的基體材料則需要特殊的調質處理。在加工過程中，應確保基體的同心度，并且在機械加工時多采用一次成型的方法。
主要種類
金剛石壓頭的主要種類包括：
- 洛氏硬度試驗計用金剛石壓頭，適用于測試多種鋼鐵材料、有色金屬淬火后的高硬度工件以及硬質合金等。洛氏硬度計有許多型號，對應的洛氏壓頭也有多個型號，如HRC-1至HRC-15。
- 維氏硬度試驗計用金剛石壓頭，可用于測定黑色金屬、有色金屬、硬質合金及表面處理層的維氏硬度。常見的維氏壓頭型號包括HV-1至HV-4。
- 顯微硬度試驗計用金剛石壓頭，適用于測試金屬和非金屬、機械儀器的零件和薄片硬度。顯微硬度試驗法包括克氏(HK)、格氏(HG)等多種方法，相應的顯微壓頭型號有HM-1至HM-5和HK-1至HK-4。
此外，還有其他類型的金剛石壓頭，如金剛石肖氏壓頭、金剛石超聲波壓頭、金剛石高溫壓頭等。
技術要求
金剛石壓頭的技術要求主要包括壓頭頂端金剛石的幾何形狀和壓頭基體的外形尺寸。具體要求如下：
- 金剛石洛氏壓頭的幾何形狀為錐體，頂角為120°，誤差不超過±30′，圓錐頂尖圓角半徑為0.2mm，誤差不超過±0.01mm。對于攜帶式硬度計的金剛石洛氏壓頭，頂角為90°，誤差不超過±10′，圓錐頂尖圓角半徑為0.1mm，誤差不超過±0.01mm。
- 金剛石維氏壓頭的頂角為136°，誤差不超過±30′，橫刃小于0.002mm。
- 金剛石顯微壓頭的頂角也為136°，誤差不超過±20′，橫刃小于0.001mm。
- 金剛石克氏顯微壓頭的頂角為菱形，長棱對角線夾角為17230′，誤差不超過±5′，短棱對角線夾角為130°，誤差不超過±20′，橫刃小于0.001mm。
鑲焊
金剛石壓頭的鑲焊過程包括兩個步驟：首先是將金剛石按照技術要求鑲嵌在壓頭基體的頂端，這被稱為裝鉆；其次是將已鑲嵌好的金剛石與壓頭基體牢固焊接，形成一體。由于金剛石具有疏鐵性，與金屬材料不易焊接，因此在焊接時，應先確保金剛石鑲嵌牢固，焊接材料僅起到填充作用，目的是讓焊接材料與金屬基體緊密結合，并滲透到所有空隙處，從而牢固地包鑲住金剛石。
應用
金剛石壓頭廣泛應用于金屬材料硬度檢測。硬度是衡量金屬材料軟硬程度的重要指標，也是反映金屬材料機械性能的物理量之一。在工業生產中，尤其是軍事工業生產中，硬度檢定和測試是非常重要的環節，以確保產品的質量和生產工藝的合理性。硬度試驗是一種快速、經濟的機械試驗方法，無需破壞工件，適合批量檢驗零件。硬度值不僅反映了材料的彈性、塑性和形變強化率，還涉及強度和韌性等多個物理量的綜合表現。盡管硬度的概念尚未有明確的定義，但在實際應用中，掌握試驗方法原理和技術要點，了解影響試驗結果的因素及其數值，仍具有很大的實用和參考價值。常用的硬度試驗方法包括布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、顯微硬度和肖氏硬度等。
參考資料 >