問：有什么物料特性指標衡量原料生產出來的產品的硬度？

brian_79

問：有什么物料特性指標衡量原料生產出來的產品的硬度？是彎曲強度，還是彎曲模量，或者其它的？謝謝路過的！

richardlian

硬度是衡量材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。
7 z( z/ Y$ M( X1 B　　洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
　　维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。

hanjixian

硬度
　　材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
0 d  ?7 M& N2 r% N5 v$ a6 L* M　　早在1822年，Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体，这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级：
: w' ]; X: f; L8 V/ m: o　　1）滑石 2）石膏 3）方解石 4）萤石 5）磷灰石
  \4 x  I6 o! p1 ]" k0 K$ @5 \　　6）正长石 7）石英8）黄玉 9）刚玉 10）金刚石
　　各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间只表示硬度的相对大小。
9 ^+ [) G# R0 B* z3 c( e　　试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法
　　硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。
, Q7 j$ b4 t/ _7 q　　布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。
. r; f5 J) p8 }5 ^& V1 {　　洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
　　维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。
& U# e% ~: G3 F$ H! b　　1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，
　　常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。
　　HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。
　　HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。
　　HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。
　　便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。
4 m4 o' j) e7 H$ b+ G: e8 ]　　2、HB - 布氏硬度；
　　布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。
　　布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
' l5 B* _9 u$ S* |, p8 z　　3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
　　HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
0 o$ Z' ^0 T/ `( X/ d　　HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
) W9 x) ~( _# s0 s( ^. j　　HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
# o3 O) _) K# w6 P7 ^　　另外：
: {& B$ L/ o) t2 }  t　　1.HRC含意是洛式硬度C标尺，
　　2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛
' @' o6 ]6 C4 Y% o0 Z, E! C　　3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650
) `2 y( c, f2 H9 i# |　　若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。
/ Z$ H. K+ @1 p　　若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。
　　布式硬度上限值HB650,不能高于此值。
& U2 n+ R# s+ Q+ S0 J+ B! y, n　　4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。
　　布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。
　　5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。
　　布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。
/ A; O' N4 f3 y+ X" i6 [0 c; L　　6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。）
　　布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。
　　7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。
/ e, {& Z) I8 ?' i; e　　布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。
1 J! Q& Z1 b! o/ x' x9 l　　8.在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。
- |6 U3 C; w3 \  W/ X; F$ E# z　　硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
3 ^7 |5 f: d/ Z& z, t$ l' x" _　　实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
7 V- F5 g5 N2 U$ @9 ]　　另外,天然水中的钙美含量也用硬度表示.我国规定的硬度是:1L水中含的钙盐,镁盐折合成CaO和MgO的总量相当于10mgCaO(将MgO也换算成CaO)时,其硬度是1°.
　　水的硬度是水质的重要指标,通常分为五类:
, {8 T1 R: s. h4 X, _　　很软水 软水 中硬水 硬水 很硬水
! i9 Y) ^) J% ^　　0°～4°　4°～8°8°～16°　16°～30°　>30°
: L5 e2 F" ~3 [. I4 G8 Y: Y; X1 s　　1.肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12
1 \; I4 O" M( I* _2 B* Q; U" G; B　　2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
　　3.洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10-3
7 J% x9 V. {  t1 V3 r　　硬度测定范围:
( T3 [& y% v7 J　　HS<100
& l) I% I& C8 V4 M% o7 \　　HB<500
　　HRC<70
1 h& Y6 G8 U0 D1 X1 i　　HV<1300

swq1981

原帖由 brian_79 于 2008-10-11 08:06 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
( r. v" J; z8 _+ T問：有什么物料特性指標衡量原料生產出來的產品的硬度？是彎曲強度，還是彎曲模量，或者其它的？謝謝路過的！

每个原料公司提供的物性表上都会有一个硬度指标类别，比如说我们公司用的PA12原料，我们是用的日本宇部兴产公司的3030JI9L牌号原料，在其提供的物性表里面就会有硬度这项指标，硬度分为好几种，楼上的已经介绍过，我这张物性表上有两种硬度指标，分别是肖尔硬度和洛氏硬度。楼主可以根据这两个指标项来判定材料成型以后产品的硬度。

zhangww74

极柔软的材料，例如海绵，没办法用上面这些概念表征其硬度，但相对应的，可以引入一个压陷硬度的概念，就是标准压头压力，看材料下陷了多少（这是非破坏性的测试，弹性体压陷后还可以恢复）。

zhangww74

一般的说，弹性体的硬度与杨氏模量有对应的关系。

[ 本帖最后由 zhangww74 于 2008-10-22 13:39 编辑 ]