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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。 / |: S* f9 e N5 u! I$ ?0 S
A、布氏硬度（HB）
+ j" s& p$ d6 h6 _- D+ J) p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)。
B1 @* T- A$ J. R$ p其计算公式为：
2 F% y' p2 R$ z! @/ E4 @式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； 6 R! t; s P! }. Q' l+ ~7 ?. V
D--试验用钢球直径，mm；
, U, _3 ]* A7 v* Y2 y& \$ ud--压痕平均直径，mm。
' J: z3 j1 T6 T' l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。 8 w7 ]) d5 u7 J! m% t& B ^
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）。 & h* u5 `& ~6 }- S A) {0 }
B、洛氏硬度（HK）
P& A& C8 J+ i& s; p+ [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。
' S: r6 R! P v硬度值用下式计算：
6 Q; s' a3 V* {3 ?% Z* S4 J, B当用A和C标尺试验时，HR=100-e
/ ~% ?2 e9 w) v) Y当用B标尺试验时，HR=130-e
( A( _% z& ]" i$ \% p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。 / q3 l9 u6 D# w/ \' ~
上述三个标尺适用范围如下： 0 d4 U1 `6 O' _9 O) B% O* b
HRA（金刚石圆锥压头）20-88 7 ]) N/ x' V' x) A! B: t2 D. F# r
HRC（金刚石圆锥压头）20-70 + @+ R6 A1 }" L3 v. O
HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
! q2 y+ S: Z; [0 N' Y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 j. R( s+ L! LC、维氏硬度（HV） 8 O7 O6 a& H) ]
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。 2 s! t# w* x' `% b. u& B7 @2 K
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：
' j. y8 ]' ]( u3 S式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)； ( R5 n3 [$ I; V1 E& f0 s0 Z; F
F--试验力，N；
% ?* e1 c( I3 H5 q( D0 M+ Rd--压痕两对角线的算术平均值，mm。
4 k; b2 R0 v' 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。 % x1 J* K" q+ i6 s8 \
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)。 6 N, c9 e' g3 h9 h" ^% T, m( R% K: i
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。
" o9 m8 d& ]" K% [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。
. s1 O) Y& \) c, X) `材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 ' U& f2 I( F( V) U" f+ j
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。 ; c" D$ l, z5 I( q
HV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。 ! z& h& Q# C1 O6 F( l& [- L
HRA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
