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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。4 m# c+ k) K0 z; \' j/ n2 l
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。
1 C' D# ^; U( o( ?3 f `) m6 W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。6 t9 y1 c6 ~% t' P3 P
14.1 洛氏硬度测试法: |( x( Q# o" i6 V( [. }/ x5 Z- P
一、洛氏硬度的测量原理
! G5 Q) z0 G1 l. f R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。
" x, Y" L, ?* e9 e2 {2 U' l. M1 ~6 U1 E/ \8 C1 r
图中：' M0 j; T8 k8 k2 h1 S/ k/ |
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。4 m: R2 e8 L% p0 b5 ^
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。6 k- k0 m. U, [. \! h# @5 |; J
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。
/ N& q0 L1 [4 }+ I3 q3-3：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 H: G' b7 w7 ^# [# O" a: q) [+ P j; 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：$ ^& S- B- u8 a0 h5 W
(14-1)( b- I) z; `' R
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。6 E9 d& J2 \9 @9 B z& 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
5 G" P* N* i5 \ (14-2)8 j3 P. e; 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
8 H; }. T9 B" k (14-3)! N6 T! P$ d1 J- u
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。$ {! e7 Q7 x( B+ u) \% c
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：( m3 o: _) T/ y# I. D
; d/ d. F2 a. I$ L3 S9 K/ J7 P
, ]1 `" X0 X0 i4 N; x
6 h0 ~$ D: s4 c! ^! T表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用; V/ V- z& `" B
# U/ N) [; _) T' i2 ?0 K标度符号 压头 总载荷. V L* \8 W i4 ^! T% v
N(kg) 表盘上
/ S* c0 t) O- I$ }/ G( ?刻度颜色 常用硬度- s: m9 P8 h3 r+ N- c5 \" I/ q
值范围 应用举例
0 `( s" ^- w2 E; n/ G) R8 SHRA 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 " p- A! K6 e1 `! r3 x0 P
HRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 0 l, U) ~+ W) G7 ?3 [& r" p
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 & d" s# B) C5 q. Z
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
( ~. G. l/ {! G' d/ k( i3 _; U& AHRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金 0 p9 B# J; J/ m
HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 ' c% [! B3 f/ M) o
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
8 G/ a2 |2 B+ ]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