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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。# X. p3 J2 q! C2 H* c* b; F
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。
; U8 ]0 |6 `0 h7 y7 |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。
$ ^2 V9 l: ?! K- G( @14.1 洛氏硬度测试法
/ y" V5 g- x" i- n7 U6 ?0 |一、洛氏硬度的测量原理7 N* V/ ^; V, X
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。
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图中：
. ^5 M4 i% [6 I, H) Y/ c0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
0 h+ _! `6 {, X- r/ H3 O, d# f2 Q# b5 z: V1-1：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。
5 Q& o. D2 D4 b0 P6 x5 ^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。8 K- e6 b+ ^# U5 [
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。
3 ?5 B5 \4 ?# z( m3 Y- Sh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：
9 h. ]5 o2 @) m @! i% V (14-1)) Q6 Q% O+ ^1 O4 U1 x
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。" [# y% T( I3 o$ h [! D
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
1 A2 d: I7 f- e# g9 a (14-2)# Q/ y$ t" j9 k5 B) p$ j z
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; x8 G4 I1 e4 a
(14-3)
" |9 s# \ C- b4 G( u# _; e6 k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。+ R1 {* d* C* o3 o6 F% n5 i9 u' o, x! L
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：& t) z# k) i* c8 U
: W8 c7 l0 T0 o9 b3 r0 g, }( n$ B% T
1 m/ R( N) u# b3 Z- j) F
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用
! {5 y5 O9 L7 C9 A2 K- Z1 R 0 B( m( o) U" b$ A; o q5 y5 Q X
标度符号 压头 总载荷9 a% T( @" `) e, l2 x/ }; `
N(kg) 表盘上
$ H/ v& S! p1 ?! [9 }刻度颜色 常用硬度
1 n9 g/ W1 p0 U+ k值范围 应用举例 6 I0 w2 ]' [# }+ a2 R
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
9 M( q& I6 U. h& eHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 % l. h6 T) i! @) _" c) |
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 ; q0 ?2 Y0 ~9 B: V. T
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 ( {- s( m& Q( x L
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
3 B# D: H( j- f; }% F9 NHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 7 i! {4 ^% @4 g* f1 o$ }9 y
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 % z8 o* P& E$ L" L; O
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