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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。
! U' i4 N) @5 i2 R3 u8 r6 S% i- VA、布氏硬度（HB）
+ Q V w: P5 F a- ?7 d$ t9 {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)。 l# M$ w" c- z7 l
其计算公式为：
8 |: v V6 a' Q1 A' P# q* S/ g2 ^式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； , }$ D' e1 u2 P2 ?) p" Y
D--试验用钢球直径，mm； . a3 w1 M' z& r& m/ K: h! N% @+ h
d--压痕平均直径，mm。 / ?$ X/ K% d1 z% A
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。 9 r0 q# u7 z) F
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）。
# ?- \( X0 \" J# K/ X" C5 y" u2 gB、洛氏硬度（HK） / L- O/ E" M& T; ?1 ^3 X
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。
b# q1 y! h- u* N- v硬度值用下式计算：
0 y; T% u9 n2 g) ?4 X$ a6 J当用A和C标尺试验时，HR=100-e ; Y( O' P" v1 D6 ~1 S
当用B标尺试验时，HR=130-e 1 ]' |+ T' |( {: B2 j8 r
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。
7 r& }1 j }2 f5 w% D% X# a上述三个标尺适用范围如下：
. l7 O# k g! A$ kHRA（金刚石圆锥压头）20-88
# r6 c6 C3 c" t0 x7 F" ?HRC（金刚石圆锥压头）20-70
: h. u5 @' `4 `% |; C! ZHRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
/ K2 P* G" l2 s; H$ @1 K( z+ M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。 8 o M* j/ ?1 W; Y( x
C、维氏硬度（HV） ( @: Z1 c3 n3 F9 S% z* ]2 o. r
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。
. V0 j4 \- T1 ^7 \/ I. y# F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： 4 x2 ^5 Q4 b) |' ^1 r" q; Y- t M" N8 U
式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)； 8 f! y, r4 e7 ^8 j0 r, k
F--试验力，N；
3 J1 n) d" l2 j6 V- {. Wd--压痕两对角线的算术平均值，mm。 & ? C: {/ S) L/ k; {/ R
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。
4 q9 k# @. U2 Z' x8 H9 I$ P4 u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)。 1 V8 ^9 f0 {2 U" K( d
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。 2 [% j8 K G4 Z) n
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。
- m' Y8 }. [! d! s材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 0 Z! {8 ]+ E, b7 |
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。
) r5 }# V B Z9 [; fHV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。
7 K# Q4 |# K& `4 P$ `4 i( z3 U1 PHRA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
