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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。 , g% ?$ @- ~5 G1 Y% v. q! z$ X
A、布氏硬度（HB）
, p" A+ G0 \: L/ |* Z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)。 ! W! m9 z$ ^* m7 s" s
其计算公式为： / j N1 {, o6 l2 m; c
式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；
$ o( \# s( E. e3 g9 OD--试验用钢球直径，mm；
- M) F" L+ V6 x+ D7 B- `d--压痕平均直径，mm。 . n Z+ ]# [. b& ^, F& I
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。 - p* y+ v8 k9 n) {% v4 {
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）。
1 f; b( Y0 P7 `8 C$ pB、洛氏硬度（HK）
* M# v$ ]7 K( k: |( L5 N1 |' E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。
3 P: p2 J( N1 e/ Z: Q5 F硬度值用下式计算： 4 r) ~$ v, b3 N' v7 {
当用A和C标尺试验时，HR=100-e
% D2 V. ~- [* Q当用B标尺试验时，HR=130-e 4 r3 n& A- V r- F2 ]: b/ T
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。
6 b; }# @4 r2 t0 j8 O1 P7 Y上述三个标尺适用范围如下： ; p- P: h0 e* D. A/ ]5 W/ `' N
HRA（金刚石圆锥压头）20-88 4 i( S4 ]+ |5 E- Y
HRC（金刚石圆锥压头）20-70
( ~1 ]4 B/ ^; t* ~0 K7 _# m' mHRB（直径1.588mm钢球压头）20-100 2 Z& T4 c: N" F* v
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。
. i5 ?+ S" P/ l* O5 ~' S+ ^C、维氏硬度（HV）
9 k' @6 ]% _# k7 v1 D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。 , q5 C& W/ V5 X5 }7 f" q9 h3 t
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： 8 u- O! ~# |3 T
式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)；
1 B, r+ y; g& g; [" fF--试验力，N；
( n9 K" K" z& t) _, V S* Pd--压痕两对角线的算术平均值，mm。 " S, `! _/ C6 I1 j
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。
2 L9 C7 q1 S' [. F; T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)。 3 U' E/ N% y! M4 m5 q' i: E
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 {0 h3 D( X) ], v/ ~- I9 [
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。 % j9 g+ B$ @( }" ^
材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。
( _1 Y7 w5 z% ]6 z4 IHR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。
& h: [. a: f: C' {. B1 G! k' Z6 IHV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。
9 t8 Y$ [2 h6 @. HHRA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
