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发表于 2008-7-24 15:43:35
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来自： 中国江苏苏州
硬度反映了材料弹塑性变形特性，是一项重要的力学性能指标。与其他力学性能的测试方法相比，硬度试验具有下列优点：试样制备简单，可在各种不同尺寸的试样上进行试验，试验后试样基本不受破坏；设备简便，操作方便，测量速度快；硬度与强度之间有近似的换算关系，根据测出的硬度值就可以粗略地估算强度极限值。所以硬度试验在实际中得到广泛地应用。3 g# C8 P d p
硬度测定是指反一定的形状和尺寸的较硬物体(压头)以一定压力接触材料表面，测定材料在变形过程中所表面出来的抗力。有的硬度表示了材料抵抗塑性变形的能力(如不同载荷压入硬度测试法)，有的硬度表示材料抵抗弹性变形的能力(如肖氏硬度)。通常压入载荷大于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫宏观硬度，压力载荷小于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫微观硬度。前者用于较在尺寸的试件，希反映材料宏观范围性能；后者用于小而薄的试件，希反映微小区域的性能，如显微组织中不同的相的硬度，材料表面的硬度等。 U) U. I$ L6 v! l8 U ?: B
硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏和显微硬度测试法。7 X2 _ o$ b7 z$ u' w2 F( J
14.1 洛氏硬度测试法
0 r) `7 m6 g& L p一、洛氏硬度的测量原理/ e/ a1 G# @# C: h7 @$ Q
洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
' B4 ?0 f# \" ]) M! V% E$ K
8 U- C, q3 e, e4 S |- U4 v1 Z+ x图中：6 k8 W8 B) F7 n8 ~
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
& z: v, f3 b1 c3 d! |; G9 Z. T1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。2 E( |6 g+ N/ X: v/ F' f% J1 X
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
( X9 s' Y9 k3 [5 z0 z3 l) _3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。% C- b5 s, }% M. W- |/ j
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：
# s! ]8 V* y8 y1 l2 D8 z1 J3 U (14-1), [( P9 h9 Q- |7 ]8 E* c3 `4 ]
此值为无量纲数。测量时可直接在表盘上读出。表盘上有红、黑两种刻度，红色的30和黑色的0相重合。: v; q. x) w) _8 z& `/ s
使用金刚石圆锥压头时，常数K为0.2mm，硬度值由黑色表盘表示，此时1 B2 D2 h- {( O0 U
(14-2)
8 j! T* ^3 o, @* J使用钢球(Φ=1.588mm)压头时，常数K为0.26mm，硬度值由红色表盘表示，此时
' P% n- @0 l/ s' F6 M# Y (14-3)
: Y/ M) Z# @, Z) \4 J5 j洛氏硬度计的压头共有5种，其中最常用的有两种：一种是顶角为120°的金刚石圆锥压头，用来测试高硬度的材料；另一种是直径为的淬火钢球，用来测软材料的硬度。对于特别软的材料，有时还使用直径为、、的钢球作压头，不过这几种比较少用。; J4 {+ _ a j8 I# k& o
为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。其中常用的几种标度列表如下：
: p6 @! L! ]+ Z8 J6 e5 I, ^( f1 V
; O4 |; C- B5 W; i0 L$ k! X
& q1 a: j8 U# H. @4 p$ Q. j! b7 @) k a6 h+ t. Y
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用
a9 a$ ]$ c' h! s' U* A# T
8 u3 N' m' U: u& {5 G- r标度符号 压头 总载荷2 R1 h+ x1 ` H9 m: F9 i
N(kg) 表盘上
1 F+ W* X P- S刻度颜色 常用硬度
o. R& k& l; {+ s1 @# _值范围 应用举例
7 [3 g2 @1 _7 F$ V& \5 PHRA 金刚石圆锥 588.6(60) 黑色 70~85 碳化物、硬质合金、表面淬火钢等
4 B; }- K6 x( ]. @) {3 nHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 . S" R5 N9 d# O# U
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
9 J) ]9 F9 Q; e' a/ jHRD 金刚石圆锥 981(100) 黑色 40~77 薄钢板、中等厚度的表面硬化工件
: o# R# K$ I" `HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
2 N! C9 z/ O8 u9 x JHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 ' A. k8 S6 l g$ j
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 3 y: n9 D( K6 R- C6 n
HRH 3.175mm钢球 588.6(60) 红色 铝、锌、铅 |
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我当场搞不定。当时就被人家鄙视。顺便扔了一句，你是学机械的吗？天晓得，我是动力工程啊。五年过去，这次惨痛经历现在还记忆犹新！好好学习天天向上！吼两声！
9楼的真幽默，不过教育深刻 ，偶也下了学习学习