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发表于 2008-8-16 18:59:32
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来自： 中国山西太原
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。 7 F3 K- R3 @, @) x% m+ W3 t# O8 M3 A
A、布氏硬度（HB） 7 ^7 k" X3 x8 r! K4 z
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 k5 ]3 {/ d8 U
其计算公式为： % L5 M C8 J5 ~. n# b1 X4 ~
式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；
2 ^2 |/ P; k4 Q! S* w* N' i h, L/ b# xD--试验用钢球直径，mm；
9 w' h6 ?5 _/ c) P4 E- O6 xd--压痕平均直径，mm。
8 ~& e% c4 g4 b5 x# V4 m# J& K5 c; U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。 v! h2 t% r3 _9 V! _1 ]
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）。 0 v: R) S" ^2 q, m0 S4 q& |
B、洛氏硬度（HK） 9 s( S& f* @; t2 k& U+ U& Q9 x
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。
+ L5 R; A" t2 v+ n7 d硬度值用下式计算： ! R3 S. S5 o0 w' B, R
当用A和C标尺试验时，HR=100-e . f5 X6 l& e# o. ?8 _
当用B标尺试验时，HR=130-e
' E2 }/ y* f; T3 X; r" g9 `0 i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。 ( S' k* S3 V$ f, K) d, I. O
上述三个标尺适用范围如下：
8 I9 [0 Z& n1 N j9 d0 X5 BHRA（金刚石圆锥压头）20-88 - a! y0 C8 B: C7 Z0 o4 z
HRC（金刚石圆锥压头）20-70 ! R" w' R. j7 A9 r4 `: K" n2 z
HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
8 @, ~4 H! B6 C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。
$ Y( s# v1 K- ?7 U7 ]% W, k0 k; vC、维氏硬度（HV）
. l0 w+ Z! k) q, x' |4 {. M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。
_0 G; g; K: Q$ {( M% ]/ S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：
' G% f4 c7 n/ p! s" Q式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)； & ^( L0 {6 E- B5 ~" g* V1 {; C
F--试验力，N； . {* A; O: p- \1 T9 s% W, k
d--压痕两对角线的算术平均值，mm。
6 c9 S! a# K9 x2 h* i! p* U' B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。
0 b# i- L9 |' a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)。
# r1 O9 M6 \; C4 A2 l) K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。
1 e5 |( m, f, A) M4 M/ _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。
0 B9 T; R& H7 c材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 2 l- q2 K' k: G* G
HR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。
5 e; E- H) }2 A0 K% UHV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。
" x) g$ C+ s- yHRA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 2007-3-22 11:11:25
