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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。
+ }2 t z) B) G3 @+ W% g5 k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。" {' q) p9 p+ |0 m& c) d4 @
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。
3 W) W: r1 ~6 w/ W& o( a3 o14.1 洛氏硬度测试法
, R; Y! k" t# L% T- q1 s; @7 E3 H一、洛氏硬度的测量原理
4 ?' b! |; H/ R* C' W. M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。/ _% [7 g% s4 Z, \' f/ m4 V, {: [
7 `* W+ f Z, W$ r
图中：
/ |6 P1 K/ F! e3 O* b0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
& ]) w4 q) ~3 J. @% M {# c$ Y1 ~) n1-1：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。
, }2 L4 v! O5 U' W7 O" E3 U9 h) ^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。
/ c- Y2 o# \# a& r- M! M9 f3-3：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。
. g# c* L' P# q3 Ph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：
1 w( C1 x5 j8 @ {- t% c (14-1)( m# v3 c+ e+ z
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。+ K" @ U. Z1 `7 V: G0 B8 h7 }/ J" C
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7 e1 h5 }% T% `- m
(14-2)# O6 T# E6 r. h4 b' P) p1 j" F/ M
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
5 j3 }- l6 i/ h (14-3)
3 p, W6 a! C' J5 ^; B+ h! n3 q- @. [ E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。; s# H. X$ L: G6 I
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：# C* X& B3 h3 z1 O. K, [- k
( z. P) j( c; t/ e5 \; T( l( r. m' y1 l) o
/ Q) F4 a! z% l6 ?/ I
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用& N/ H5 \; x9 h; Q* Z$ y- o
% W3 L i3 y# `5 X* k标度符号 压头 总载荷. v( c5 a4 q" J/ }0 w) Q' ^3 }3 ^. g
N(kg) 表盘上
7 E4 p" U {1 m5 L* L刻度颜色 常用硬度
+ D6 Y5 ^8 @ G. n* A值范围 应用举例
* L8 T0 b4 m+ x! |3 n7 P) d' ~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
! c8 f9 w7 J! z. LHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 * G! ~" V5 P+ j0 P
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 , ~4 I1 t2 x& Y. u' H4 W
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
- a2 H! W/ X( X/ a+ K0 WHRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金 4 m% H5 ^ Z& K" ~
HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 : ?/ y6 W' ]+ G) \$ |+ ?9 {
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
( `% } d2 s8 Z0 q0 H* D% @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