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金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
3 Z$ b8 m {" z( x! d0 W; r+ v$ xA、布氏硬度（HB）- h; u, l6 t* y' u& n/ n( B3 F# ?
用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。3 i* j% C: x/ q
其计算公式为：
) H9 q4 l* Y, N X' [! ?! W3 X式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；
/ |' k8 ^ ~0 y H# v. LD--试验用钢球直径，mm；
* F. d9 E0 p% I0 W1 t/ w7 Hd--压痕平均直径，mm。
/ _9 j {$ n. m2 z3 ?测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。3 {! A* z& R! X+ X5 o, Z
举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。 # k' E! W5 X3 i; m1 s
B、洛氏硬度（HK）+ b$ O/ j* R" V. i/ t- R
洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。不同的是，它是测量压痕的深度。即，在初邕试验力（Fo）及总试验力（F）的先后作用下，将压头（金钢厂圆锥体或钢球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量（e）计算硬度值。其值是个无名数，以符号HR表示，所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C，即HRA、HRB、HRC。
2 X6 W8 r6 A' [0 @. X9 l8 k) ~6 L硬度值用下式计算：
$ D5 s/ X- T! ~, i+ N7 j当用A和C标尺试验时，HR=100-e 1 |' W, C; N( B0 |& M
当用B标尺试验时，HR=130-e % j0 y# `2 J1 S
式中e--残余压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表示，即当压头轴向位移一个单位（0.002mm）时，即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。1 d3 u5 w, ?1 j0 j
上述三个标尺适用范围如下： 3 s6 m0 k. U% W ?
HRA（金刚石圆锥压头）20-88
- g, n7 }; e( X6 C" U0 Q1 gHRC（金刚石圆锥压头）20-70 5 w+ g. [4 g' `/ E/ u
HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
0 D. p' E: U8 d洛氏硬度试验是目前应用很广的方法，其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料，它弥补了布氏法的不是，较布氏法简便，可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是，由于其压痕小，故硬度值不如布氏法准确。 $ R4 V3 K' J+ j" a' A r
C、维氏硬度（HV）
& \* a. y2 S- P0 l, \4 }维氏硬度试验也是一种压痕试验方法，是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力（F）压入试验表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量压痕两对角线长度。
- f. w5 L* d. z0 Q维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得之商，其计算公式为：
1 G Z5 H1 v, D% R. s式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)； 6 R6 B/ T; i: E' I
F--试验力，N； # f2 K# E; }6 O0 W
d--压痕两对角线的算术平均值，mm。
. a" ~7 S2 r9 l! o* o6 @维氏硬度采用的试验力F为5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.7）Kgf(N)等六级，可测硬度值范围为5～1000HV。
: i- m9 ^) C0 c' O0 N表示方法举例：640HV30/20表示用30Hgf（294.2N）试验力保持20S（秒）测定的维氏硬度值为640N/mm2(MPa)。
2 [, D' j! h4 r! C. ]! u! F; x维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点，而克服了它们的基本缺点，但不如洛氏法简便。维氏法在钢管标准中很少用。 ( P, x: U0 K! n$ g9 ?% D1 M! u
HB是用一定的力将一定直径（2.5、5、10）的钢球压向被测材料的表面，然后测量被测材料表面钢球压痕的直径以判断材料的硬度。: n9 w+ i. @+ k* }8 z, Y: P: j
材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。
1 B9 k7 Z% P) ^1 A+ zHR有A、B 、C3三种。A和C 用120度的金刚石正圆锥体作测头，B用直径1.588的钢球作测头。测量方法都是先用一个预压力将测头压在被测材料的表面，再施以主压力，然后撤除主压力，测量压入深度判断材料的硬度。 4 g, h# l0 [1 N0 C8 Z; V
HV是对HR的一种改良。因120度的正圆锥体不符合金刚石的晶体结构，不易磨好，所以HV将测头改为棱圆椎体，顶端可以制作得非常精良。测量方法同HR。
6 K: C( t) ~" S, A% qHRA和HV用来测量材料经表面热处理，如氮化、渗碳以后的表面硬度，HRC常用于测量淬火后硬度。 |
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发表于 2007-9-27 13:10:32