【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第六章固体的性质

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于4.186焦耳。另外这套老教材中的力的单位常用公斤，如今是不允许的，力是不能使用公斤为单位的。】   

§6-9硬度

【01】在前面几节中，我们已经分别讨论了固体材料的几个重要的力学性质——弹性、范性和强度。在本节中，我们再介绍材料的另一个重要的力学性质——硬度。材料的硬度是它抵抗其他物体刻划或压入其表面的能力。

【02】用两种材料彼此刻划时，如果其中一种擦伤另一种，那末我们说前者是比较硬的。例如，用玻璃片的边缘沿铜片擦过，我们可以看到伤痕。相反，用铜片的边缘沿玻璃面擦过，在玻璃片上没有任何伤痕。因此，玻璃比铜硬。

【03】在选择建筑材料和制造切削工具（钻头、铣刀等）时，都必须考虑到材料的硬度。显然，用来加工金属的切削工具或钻孔工具，必须比被加工的金属硬度大。

【04】测定材料硬度的方法很多，上面所讲的用两种材料彼此刻划，根据有无划痕来判定材料硬度的方法，叫做划痕法。但是，在工程技术上应用得最为普遍的是下面的方法。把一个很硬的钢珠放在被试验的材料上，用一定大小的力将钢珠压入，根据材料表面上留下的凹弯月面形印痕的大小来确定材料的硬度（图6·23）。凹痕的面积越大，材料的硬度越小。这种方法叫做压入法。

【05】如果用 P 表示钢珠所受的压力（以公斤作为单位），S 表示凹痕的面积（以平方毫米作为单位)，那么硬度 HB 就可以用下式来表示：

【06】作硬度测定的试件，它的大小、厚度都应当比凹痕的直径(d)、深度(h)大，否则得不到任何结果。因此，当试件较小时，要采用小直径的钢珠，并且用小的压力来进行。

【07】在天然矿物中以金刚石为最硬。目前特殊合金的硬度已经接近金刚石的硬度。

【08】下表中列举了几种材料的硬度。

习题6-9

1、在测定硬度的试验中，用 3000 公斤的力压迫小球所得到的凹痕的面积为 10 毫米²。根据上述数据求被测金属的硬度。【300公斤/毫米²】