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发表于 2008-7-24 15:43:35
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来自： 中国江苏苏州
硬度反映了材料弹塑性变形特性，是一项重要的力学性能指标。与其他力学性能的测试方法相比，硬度试验具有下列优点：试样制备简单，可在各种不同尺寸的试样上进行试验，试验后试样基本不受破坏；设备简便，操作方便，测量速度快；硬度与强度之间有近似的换算关系，根据测出的硬度值就可以粗略地估算强度极限值。所以硬度试验在实际中得到广泛地应用。( Q6 |1 g5 j& [. ^& e, F! ]2 j
硬度测定是指反一定的形状和尺寸的较硬物体(压头)以一定压力接触材料表面，测定材料在变形过程中所表面出来的抗力。有的硬度表示了材料抵抗塑性变形的能力(如不同载荷压入硬度测试法)，有的硬度表示材料抵抗弹性变形的能力(如肖氏硬度)。通常压入载荷大于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫宏观硬度，压力载荷小于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫微观硬度。前者用于较在尺寸的试件，希反映材料宏观范围性能；后者用于小而薄的试件，希反映微小区域的性能，如显微组织中不同的相的硬度，材料表面的硬度等。
. D. D# f$ D4 T硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏和显微硬度测试法。2 Z8 { ^3 W% _
14.1 洛氏硬度测试法
* P7 a1 t+ V9 V/ p, P0 D一、洛氏硬度的测量原理5 a" h; q* {3 j/ V* h
洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。. k/ I. I( h( ~2 Z4 R
! _: U) C- i3 C' l4 _图中：4 Q+ z- k$ b" u& E3 J
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
! c; m$ D+ U& X" H3 j1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。
! {8 N, V7 F" ? Q5 d) w2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。( j: N- G6 i4 E" t% Q" o
3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。3 n1 c4 s1 m5 `/ ]# G
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：
1 V5 w4 R! K! q) _9 Q, p (14-1)
0 w# o4 d8 r/ t此值为无量纲数。测量时可直接在表盘上读出。表盘上有红、黑两种刻度，红色的30和黑色的0相重合。/ x1 L+ u" h8 x3 A4 J- X
使用金刚石圆锥压头时，常数K为0.2mm，硬度值由黑色表盘表示，此时8 u6 H+ l! U7 M$ Q, F, J; R
(14-2)
# S3 Y% _& N# F0 P/ l: w1 j使用钢球(Φ=1.588mm)压头时，常数K为0.26mm，硬度值由红色表盘表示，此时% W/ S) P; V; G; U& D1 [
(14-3)
/ a1 @: I& ?1 e洛氏硬度计的压头共有5种，其中最常用的有两种：一种是顶角为120°的金刚石圆锥压头，用来测试高硬度的材料；另一种是直径为的淬火钢球，用来测软材料的硬度。对于特别软的材料，有时还使用直径为、、的钢球作压头，不过这几种比较少用。9 L) z( t# c. [' _2 T
为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。其中常用的几种标度列表如下：1 V# Z% x6 Z& A9 o7 O: v/ u J
8 S/ M- S& C3 C+ `: p# A- F/ I" |
* U* Q* n! {% p) Q' U1 L9 y* w$ [) t a+ P! U6 V6 ]9 ^) \; ^
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用
& A. M* ^1 [, _4 Q4 D
* E) u0 `( @6 k) Y# O2 G标度符号 压头 总载荷
& I3 ^! C; Y9 _" B+ ~0 nN(kg) 表盘上- l1 B! f. {1 W/ N% a
刻度颜色 常用硬度
2 [$ X4 A0 {6 l8 G3 ^" @# i' k0 G值范围 应用举例 ' D* |3 Y4 A3 n
HRA 金刚石圆锥 588.6(60) 黑色 70~85 碳化物、硬质合金、表面淬火钢等
# n. f* x0 y8 _. b& qHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 7 C! z: e, B" i' M& w
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 8 F6 I! d) S9 x9 b$ _
HRD 金刚石圆锥 981(100) 黑色 40~77 薄钢板、中等厚度的表面硬化工件
6 r/ V3 X% }8 T2 mHRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金 5 d7 C1 o+ i# g4 A, t
HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 6 \2 v) a! \$ m6 x; }% Q; q
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 , l6 t" ~) ?& J) R
HRH 3.175mm钢球 588.6(60) 红色 铝、锌、铅 |
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我当场搞不定。当时就被人家鄙视。顺便扔了一句，你是学机械的吗？天晓得，我是动力工程啊。五年过去，这次惨痛经历现在还记忆犹新！好好学习天天向上！吼两声！
9楼的真幽默，不过教育深刻 ，偶也下了学习学习