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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。
% T. v8 ?: a) V' ]% ]. I, k5 [; h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。# [0 ~7 O% Y- J$ y: [2 Z" K2 V) s
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。8 v" ~5 y2 Z. Y9 j
14.1 洛氏硬度测试法) c' i7 B6 Y( T
一、洛氏硬度的测量原理
: h. \2 ] {) y9 s2 ~$ a" @" `( `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。
% Z; H& x% g0 O% P6 O# I
- r+ B ^& l7 B7 R: x. t图中：
/ |' e Q' d# K! H1 r6 l" P0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。$ }7 n' v/ F5 N" M( G5 G: b
1-1：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。* X4 z1 Y! r6 W: G3 b
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。& _& ^( A, d* o6 a
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。
! r- j3 @3 e4 Mh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：/ R) o/ z3 _( T: r, u x) I
(14-1)& j/ f4 X; t1 B: v! L
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。
& u. G$ v4 P, z3 H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
$ ]+ F( ^7 j# N( A (14-2)
, L6 c8 c: R$ K, W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+ Y0 [( P5 V/ q# g
(14-3)& P6 _9 u9 z- v* D3 u. I
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。
0 b$ t9 ` H% ?9 W) Y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：
4 m- P4 s) ^- g" q; s- \% h# y/ J, l8 C
7 A& v2 @6 i: T, [/ P5 [% n
9 S! I* r1 f2 n: {. V" ~& D
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用- p+ k$ C6 C! Y6 v
2 ?! I' P/ `1 d* G标度符号 压头 总载荷( X) t6 ^+ a0 e
N(kg) 表盘上3 W; H! x0 w. S5 z2 [
刻度颜色 常用硬度
9 ^$ b* s% ^4 X6 Q/ c值范围 应用举例
% ^& l3 {, r" f( T( JHRA 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
/ q8 F/ h8 Z( R+ i; @2 [5 m# LHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 2 K2 U- @+ e3 d. Y* u$ R4 G7 ~
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 9 n. A/ O8 G' i" }; l
HRD 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 , R m6 Z" o4 k r: P
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
. T; Z9 E" }; R% u8 MHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 9 p$ }& ^1 G7 N" {7 P F0 \1 j
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 / x7 {3 H. y( Q( e% P
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