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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。 3 k$ U1 n D* ] u
A、布氏硬度（HB）
1 g# c* R4 B0 J3 J8 B; `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)。 4 Q+ }& p. l" |& F2 }( t/ c$ ?3 {
其计算公式为： ; j7 @% U# d# f5 b- ~
式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；
7 L% x. N$ L/ _% E6 z/ \ wD--试验用钢球直径，mm； 0 Q9 x! s+ T$ }4 {, g5 J: K F- K
d--压痕平均直径，mm。
* `) M0 e4 b) m& J1 {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。
b2 Y6 {8 u; a. L6 s* L" X! c: }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）。 4 S8 {9 |+ |2 b3 z( K, G" k
B、洛氏硬度（HK） 4 |+ P$ ?+ K7 s0 p
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。
$ M1 c- j2 C: X5 S) `. E2 ^ H硬度值用下式计算： ' s; ?( W9 W- }1 H, l" A
当用A和C标尺试验时，HR=100-e 8 y/ f( P8 G6 ]3 i
当用B标尺试验时，HR=130-e ) f! }( t. n0 M Q6 D, C6 i( c
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。 ' {* l7 Z1 n5 [
上述三个标尺适用范围如下： ' {& Y* |& r- R+ n: U
HRA（金刚石圆锥压头）20-88 2 n; i' ? r( [: t! N t
HRC（金刚石圆锥压头）20-70
) G% e) X: A6 n! [HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
; v5 h+ P7 o1 k% q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。
3 A7 \* j, P4 iC、维氏硬度（HV）
+ P, ?+ _; W: s. B* q- e G8 \6 j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。 9 |; a4 m* o! N
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：
; ?, h" Y* H2 F0 Y9 H' \式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)；
9 H6 I. ^; i L- m" ?' F9 G' cF--试验力，N； 2 E+ k9 o% _+ x8 [7 G' `
d--压痕两对角线的算术平均值，mm。 - x7 d ~; P% v" U U! z) A
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。
9 n: Z0 _+ q3 C" h: i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)。
3 E( P \/ [% M8 J; o5 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。 l Q o! s3 r5 z; 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。
- u( L" |% m1 N5 M$ Q+ V5 P材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。
: F1 s. W' X2 R" ]! p2 }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。
' t+ E& ^- n8 P& |# oHV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。 ( O9 V; Y' ?2 y" m
HRA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
