砂輪硬度是是磨料磨具行業(yè)的一個(gè)特有概念，指的是“結(jié)合劑對(duì)磨料的把持強(qiáng)度”（或“磨粒從砂輪上脫落的難易程度”），而物理學(xué)硬度的概念是：“材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力”，可見兩個(gè)“硬度”是有很大區(qū)別的。

    如果不明白這些，可能就會(huì)產(chǎn)生疑問：“硬磨軟？軟磨硬？”，砂輪硬度軟怎么能夠磨比它硬的工件呢？這就是概念混淆造成的，所以，明白概念是很重要的第一件事。

    砂輪硬度”實(shí)際上反映了“砂輪的自銳性”。砂輪自銳性是指“磨粒磨鈍后會(huì)在磨削力和熱沖擊作用下發(fā)生破碎或脫落，從而形成新的切削刃口，使砂輪保持磨削能力。這種砂輪不斷更新磨粒切削刃的作用叫做自銳作用”。砂輪硬，也就是結(jié)合劑對(duì)磨粒的把持力大，磨粒難以脫落，表現(xiàn)為砂輪磨削時(shí)的自銳性差，反之則反。

    只是，砂輪硬度是個(gè)靜態(tài)概念，而自銳性是砂輪磨削時(shí)的動(dòng)態(tài)概念，還是有一定區(qū)別的，這點(diǎn)要注意。

下面我們一起跟著廣州金銳來看看砂輪硬度的檢測(cè)方法，分為四種：

第一種：手錐法

    手錐法于1926年，最早應(yīng)用于砂輪硬度檢驗(yàn)的。這種方法比較簡(jiǎn)單，檢驗(yàn)人員使用鋼錐，手工插入砂輪表面并回轉(zhuǎn)，根據(jù)感覺和插入的深度判斷砂輪的軟硬，這種方法完全憑檢驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)和感覺，無定量數(shù)據(jù)，精度低，難以數(shù)量化的分級(jí)硬度。

    與這種方法類似的有日本的大越式測(cè)試法，該方法在日本、加拿大、中國臺(tái)灣地區(qū)都有應(yīng)用。大越式測(cè)試法屬于機(jī)械錐測(cè)量法，是手錐法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。這種方法對(duì)噴砂法不能測(cè)量的F36以粗的砂輪也能適用。

由于采用了機(jī)械結(jié)構(gòu)，使得作用力、回轉(zhuǎn)角等基本穩(wěn)定，提高了測(cè)量可靠性，并使得測(cè)量結(jié)果可以數(shù)量化，是一種比較合理的測(cè)量方法。

與手錐法類似的還有一種劃痕測(cè)量法：這種方面與莫氏硬度的定義方法類似，實(shí)踐中拿一個(gè)已知硬度的砂輪去劃另一個(gè)未知硬度的砂輪，根據(jù)對(duì)比磨料脫落的多少來判斷孰硬孰軟。日本將其發(fā)展為機(jī)械劃痕測(cè)試法，可以實(shí)現(xiàn)定作用力的數(shù)量化測(cè)量。

    前蘇聯(lián)磨料磨具標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：使用壓錐法測(cè)定橡膠磨具的硬度。這些測(cè)量硬度的方法，測(cè)量力既取決于結(jié)合劑的強(qiáng)度，也取決于磨料的韌性，所以所測(cè)量的硬度不能夠反映砂輪固有的硬度特性。

第二種：噴砂法

    噴砂法從1931年使用至今，是硬度檢測(cè)的主要方法，也是國內(nèi)普通樹脂、陶瓷砂輪生產(chǎn)廠家使用最普遍的方法。GB/T 2490—2003規(guī)定了普通磨具，噴砂硬度機(jī)檢驗(yàn)硬度的方法。

它是以一定壓力（1.5kg/cm2）的空氣，把一定粒度、形狀和重量的石英砂，通過直徑為5.5mm，長(zhǎng)度為93.5mm的噴嘴，沖擊于砂輪表面，以沖擊的凹坑深度表征砂輪的硬度。

噴砂硬度實(shí)質(zhì)上是石英砂形成單位體積的凹坑所需要的功[5]。由于粗粒度砂輪，靜態(tài)下的抗沖擊能力強(qiáng)，沖擊抗較淺，使得測(cè)量精度不高。噴砂硬度法可以很好地對(duì)普通砂輪進(jìn)行硬度分級(jí)，行業(yè)認(rèn)知度已經(jīng)比較高了，在此就不多說了。

提醒一點(diǎn)：為保證噴砂硬度計(jì)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和統(tǒng)一性，石英砂、噴嘴、校準(zhǔn)玻璃，以及氣壓等都需要保持穩(wěn)定，比如石英砂反復(fù)使用，可能部分石英砂有裂紋，沖擊時(shí)易破碎，造成測(cè)量的硬度值比實(shí)際的偏軟；噴嘴磨損過大，會(huì)造成測(cè)量值比實(shí)際的偏硬。

第三種：洛氏硬度法

     GB/T 2491—2003規(guī)定了普通磨具，洛氏硬度計(jì)檢驗(yàn)硬度的方法。這種方法，是使用鋼球（F100～F150，鋼球直徑Φ10mm；F180～F1200，鋼球直徑Φ3.175mm）壓入砂輪表面，由于砂輪中磨粒、結(jié)合劑和氣孔是隨機(jī)分布的，洛氏硬度測(cè)量值也具有很大的隨機(jī)性，為保證測(cè)量值的準(zhǔn)確，取樣量較多。而且鋼球硬度較磨粒低，使用一定時(shí)間就需更換鋼球。

第四種：音響法

    音響法是一種較新的方法。這種方法對(duì)砂輪沒有損壞，而且與磨粒韌性無關(guān)。原蘇聯(lián)對(duì)音響法檢測(cè)砂輪物理性能比較重視，制定了音響法測(cè)定薄片砂輪硬度的標(biāo)準(zhǔn)，日本也有使用音響法制定的標(biāo)準(zhǔn)。

音響法實(shí)際上是使用砂輪的動(dòng)彈性模量來建立硬度分級(jí)。這種方法是用動(dòng)彈性模量測(cè)定儀，測(cè)量砂輪激振后的自振周期，再根據(jù)自振周期計(jì)算出砂輪的彈性模量E，以E值大小表示砂輪的硬度。因?yàn)樯拜?，特別是陶瓷砂輪，是脆性材料，理論破壞強(qiáng)度隨E值增加而增加，E值越小，說明砂輪易于破碎，較軟；反之說明砂輪較硬。

    音響比較儀和音響動(dòng)彈儀是兩種應(yīng)用較多的檢測(cè)儀器。其中，音響比較儀是從固有頻率來計(jì)算E值而不考慮振動(dòng)的方式，美國和日本應(yīng)用較多；音響動(dòng)彈儀的特點(diǎn)是測(cè)量基波的最高共振頻率，主要在歐洲使用。這兩種方法的測(cè)量值大致相當(dāng)，都能反映砂輪的整體特性。

    超聲波波動(dòng)透過法也屬于音響法的一種，它是利用物體中的超聲波傳播速度與縱向彈性模量和密度的關(guān)系，從而求得縱向彈性模量。這種方法評(píng)定的硬度值反映的是砂輪預(yù)定位置，另外要得到正確的縱向彈性模量，需要先測(cè)出泊松比。