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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。# f% I9 j3 c' [. w# o. \
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。7 @2 _6 V: Q: l' D- b" m* W4 Q: ^
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。1 _6 l- }8 T+ O/ y
14.1 洛氏硬度测试法7 {3 T9 M6 I$ u9 M3 H
一、洛氏硬度的测量原理
( }% P: K# r6 Q4 j9 o0 i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。
# v* j, s$ x- c8 f
. i, P. j2 J3 X4 N0 ?% h图中：
8 f% M; \) j5 R7 g! R5 f0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
4 i) [1 h( q+ ?8 s& x1-1：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。2 I9 S; T% \# L( ? r/ j
2-2：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。% Y/ b$ \, _: y3 ^* k: c. ~+ a# }
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。' h7 \3 m# e" t
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：
4 o, \# x# s) R, E (14-1)" J, J! h5 K& Z) j( N4 k: a4 X
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。
+ R# U& |. i7 w H! Y) u2 O3 Q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' ]1 M3 @3 P( \9 ^+ R" N7 L
(14-2)9 H4 X+ \3 F! z; ]* c& S! 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
- U, ~1 I' V- F' A4 J# a3 X (14-3)8 j. m9 N# ~% l% w7 t! C/ F2 ^
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。1 Q- e2 z. i3 s' M0 E2 b5 X
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：" e: Q1 V0 U% H6 n/ y
0 q: O7 i, T9 Z, C3 J* a' S z( k: E* ]; P$ J4 ~
& t9 I6 u; E9 F/ D( F) X3 [表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用+ W+ n: k! L/ v5 l: ?
: j9 R- V* g2 Y标度符号 压头 总载荷
. t5 O W7 k3 E3 N% I. P/ LN(kg) 表盘上: P) B4 l# ?6 l- h" [7 k
刻度颜色 常用硬度
, B% w/ ]0 ?/ T值范围 应用举例
+ D& f1 e+ S" n4 I* yHRA 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
7 I0 v6 t# W& r! W& XHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 ( }0 O5 G" c7 O y; U
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
1 ~( [; ^% b, s/ Q# z9 c- lHRD 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
2 o* s U x0 X3 jHRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金 6 s. e" \& P; j7 e
HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 ( ~. S( ^# D# l
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 $ i/ Z/ T! \! B2 C/ Z7 f1 W4 j
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