|
|
发表于 2008-10-11 13:04:08
|
显示全部楼层
来自： 中国辽宁沈阳
硬度
( _6 y2 K4 h$ ^8 M& p7 b) t 材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。+ F2 w5 H5 r! V$ W0 S
早在1822年，Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体，这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级：! v0 y( M+ X2 ~; b2 E7 T2 V) V
1）滑石 2）石膏 3）方解石 4）萤石 5）磷灰石 $ x8 j9 a3 Z( u$ V& F* S
6）正长石 7）石英8）黄玉 9）刚玉 10）金刚石
4 j" c4 X/ J# n" M 各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间只表示硬度的相对大小。
8 P/ J' m& Z) E, F4 z2 p5 d 试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法2 ~! j7 \' c) v v
硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。# i+ O& @ z& z T8 P$ T8 Y- ~* Y
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。
# B3 f& y8 {% ^- A7 F 洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
- C- m; {8 _0 x. g4 A+ n* e; |) X 维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。% Z2 |# H" J3 ]3 J
1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同， 3 Q, \$ d. T9 ~- @
常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。 w# S/ U) J3 O7 A; K) ^( f9 Z. s
HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。
& c. F7 @5 Q8 \3 T! H HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。
5 S( X. y' z" {4 ] \4 ?7 F HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。
& J; Z* [' o% d; r, S( U5 ^* f- ] 便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。
! B$ W. r5 X3 b( }: h# H, A: T 2、HB - 布氏硬度； 1 r% l; C9 s( X1 x$ D
布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。 & o- o. X$ X8 c! k3 N
布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
R7 A/ ~2 z! t4 D- v6 `4 L 3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
6 u$ R) o) }( J" l/ B# C. k9 G6 c HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 & k( |, D7 @8 c3 U
HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 1 L7 v. O3 O) N, S) w! A; `
HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
" X- U( S) o# g( m. g" ? 另外： 1 ~. a3 i2 Q% j3 j
1.HRC含意是洛式硬度C标尺，
: }5 V3 V4 W9 V) O1 U- [" u' T 2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛
- z" F4 J& H$ ]0 a: E" P1 _8 u 3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 " z. J Y; e: K' p. ?; J9 k. Z
若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。
# q; X+ S) z1 N* W 若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。
' `9 F3 |+ |, X* T. k 布式硬度上限值HB650,不能高于此值。
% ^$ a8 `* E2 p, E 4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。
1 a- L- Y& R# z# I( a' w 布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。 # y7 m% p9 Z1 i3 u6 | h$ l; W ]. f
5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。
" P/ f/ Y( G: b7 F! I$ I 布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。 4 o* U$ P! s+ S
6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。） + G$ D- c5 v* t% }
布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。
; f e% X! I/ a: v, e 7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。
% V- X5 O& P) Q) K% x& w- I 布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。
2 Z/ L1 M* U7 M( b 8.在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。 ) t2 T S: u8 q' H: Q
硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
: M" B8 }1 N: ~1 U3 ~& s 实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
( X* T% p0 g9 U" ]! c3 n 另外,天然水中的钙美含量也用硬度表示.我国规定的硬度是:1L水中含的钙盐,镁盐折合成CaO和MgO的总量相当于10mgCaO(将MgO也换算成CaO)时,其硬度是1°.7 g# l" r$ b' B P
水的硬度是水质的重要指标,通常分为五类: C. v' `- j! Y M" u) G3 y
很软水 软水 中硬水 硬水 很硬水& k" R# e; U, f
0°～4° 4°～8°8°～16° 16°～30° >30°1 l$ X5 x. [% n w ~
1.肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12
9 |& u u3 `! G, q% s3 ]' t 2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
4 ~& S/ _8 r G+ p 3.洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10-31 b. M% t# b2 X, P
硬度测定范围: , w0 {( q" o6 m/ A, m( K+ q
HS<100 1 u4 ?8 q8 F% w& A
HB<500 ) Y# y8 I6 W, m3 C3 \! J. N6 `
HRC<70
: s: i% N% k- k' ~$ [' j HV<1300 |
评分
-
查看全部评分
|
发表于 2008-10-11 08:06:58
