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[分享] 几种硬度的区别

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发表于 2007-9-27 13:10:32 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国天津

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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。
9 N4 `! _$ L5 QA
、布氏硬度(HB( w5 S, h3 K6 M+ _0 `' v8 g
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)7 y+ S, P+ W9 C* f
其计算公式为:
8 Z% v0 u2 Z, M( C# K式中:F--压入金属试样表面的试验力,N
6 X3 N1 a/ l& P4 T, S' Y8 @+ ID--
试验用钢球直径,mm
# S$ q3 F  z; |2 Ld--
压痕平均直径,mm. ^; c( |  L& l6 r6 Q
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2MPa)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。) |1 ?3 l9 J/ x. a! V
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2MPa)。 - N+ E% Z$ b0 @. r' G  P6 b
B
、洛氏硬度(HK8 p. ?7 H( `8 E1 l( h  M1 f8 m
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ABCDEFGHK9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为ABC,即HRAHRBHRC7 @3 r# a, J" a) R; [  I- H
硬度值用下式计算:
0 L7 D3 r) U: K9 O  M/ [" U, h当用AC标尺试验时,HR=100-e
* \$ `" D2 g; _  y! s: o
当用B标尺试验时,HR=130-e
! G$ x. ~* v, Y- J5 [; j: M
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。
. F2 ~. i' D& Y* Z: ?/ @6 J上述三个标尺适用范围如下:
/ G0 O9 s4 W9 R! bHRA
(金刚石圆锥压头)20-88 1 j$ a9 J9 I0 N9 R- f
HRC
(金刚石圆锥压头)20-70
2 h8 Q! f9 a/ N8 i& m7 lHRB
(直径1.588mm钢球压头)20-100 1 ?0 K# z) `: |( B$ }
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。 1 y& D7 K4 o3 a: a
C
、维氏硬度(HV1 a$ p' v* b2 E. 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。
) y+ F5 b- ~% R/ n7 a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:; ^! Y' ]* P2 E- M4 u
式中:HV--维氏硬度符号,N/mm2(MPa) 6 B7 X6 t' H* }7 t
F--
试验力,N 1 }, j/ e0 c! D
d--
压痕两对角线的算术平均值,mm' T" K* P3 J% A7 m1 L
维氏硬度采用的试验力F549.03)、1098.07)、20196.1)、30294.2)、50490.3)、100980.7Kgf(N)等六级,可测硬度值范围为51000HV
, x: N8 U: f* u8 k: S$ A; p表示方法举例:640HV30/20表示用30Hgf294.2N)试验力保持20S(秒)测定的维氏硬度值为640N/mm2(MPa)
; @3 ]6 r& K2 [! ]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。 7 `8 @; w& p) ~! j# Q5 ~  f5 O
HB
是用一定的力将一定直径(2.5510)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。
' n. `2 P. ?/ ]& Y+ k+ i材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB
( Y, z" I1 {# R1 W' v) d0 mHR
AB C3三种。AC 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。
: c6 D/ Y, P- r& g) ~4 h1 i6 |/ THV
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
8 a0 O! e1 R( e; [HRA
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。
发表于 2007-10-3 15:19:44 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
能否把测试标准也贡献一下?
发表于 2007-10-3 19:20:33 | 显示全部楼层 来自: 中国山东聊城
我对此问题很易混,曾总结过,但不如楼主总结的好!
发表于 2007-10-3 22:18:54 | 显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
不知道几种硬度之间有无换算公式?
发表于 2007-10-4 10:20:36 | 显示全部楼层 来自: 中国广东佛山
原帖由 lwhet 于 2007-10-3 22:18 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif6 v* }( r+ y/ U' e' w0 p* ]- |
不知道几种硬度之间有无换算公式?

0 l. J" x; X; n/ G8 r论坛上面很多/ V/ \  |3 g) J. B. U- W
比如http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=211038&highlight=%D3%B2%B6%C8%BB%BB%CB%E3%B9%AB
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