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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。
$ D) \8 e- R, M! K/ N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。
4 r! H1 M* g6 O; m. v0 ?, w9 @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。5 R: w$ q% B. l& Z
14.1 洛氏硬度测试法
( _5 ^" ~$ ]1 V" c, C" y! h, R/ Y一、洛氏硬度的测量原理
# N6 o# ~2 T/ \' ^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。
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. b! l8 \5 r: k) B6 A+ J9 u6 n: r图中：
7 H2 U# Z# F) S1 ]1 U8 H4 s" [) d. g0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
* b! l2 w+ Q, _, N. {5 W8 P1-1：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。6 r$ G3 m$ `5 _1 |# J+ z+ |
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。
; \' j7 j) Z) Y5 H3-3：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。
* `$ b4 }1 q9 Th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：6 d0 ?! h6 K% y* B, R0 L
(14-1)
3 J4 N9 P l! k3 ] f9 ~2 p2 f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。
( g$ P) n3 {% ]9 g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 V& A" X7 m( O( [1 u
(14-2)
! y& h0 c @. C! e5 d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
1 B9 ^: J" C$ c6 a1 ] D$ ]+ h (14-3)
/ t$ N2 \0 n$ z6 c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。
3 d- n+ |$ z, e- ], e$ F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：5 }" W1 c3 ^9 @: y" p5 ^# d6 I# K
( N8 Z3 r7 \: k, V# [
4 b4 n1 A6 n2 f0 }/ i& F
( Q2 i) A1 c7 @) t# b( a
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用& J" ~# J; l# U2 O+ ^
6 ?6 A+ G# e: j/ s4 X' S* F标度符号 压头 总载荷% b4 e) t$ C% U+ ? h9 I& j
N(kg) 表盘上
* J1 v$ k5 }: e! v# K4 C刻度颜色 常用硬度, I* f4 T# }* S# N8 J1 S }
值范围 应用举例 ) O1 j& c/ m" p9 ]: c$ X. z
HRA 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 $ Y$ K) `: U) ?
HRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 2 s9 P( P$ k9 _
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
8 a5 j- b% H A3 L# bHRD 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 8 F2 l! O% D% @6 t3 ^
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金 2 B3 F0 I8 R6 ]/ |7 H. _
HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 / e, R7 F3 t, O* y- B" k3 y
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
1 b% Y. n' d; j: @, ?1 C2 r1 KHRH 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