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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。
4 o5 \4 r5 C5 j7 m9 e9 v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。
V" O. E5 G( Y6 U, Q- L+ A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。7 r( S: ?% T5 y3 c! f6 M7 X( u
14.1 洛氏硬度测试法: b/ w9 b0 _: m1 w
一、洛氏硬度的测量原理
" A. M( j% g6 A X# }% K' [9 O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。 A" L! x" L0 L! O7 V. g# z
% z& m7 n' {9 C1 U( c' o% u图中：2 k1 Z" O* [) |3 Q- S1 Z9 J5 V9 X; w
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
+ Z; X4 X. q! v$ y4 @- W7 U$ C. d1-1：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 b; K9 D- N+ a: C2-2：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。* D2 U4 t4 j9 Y. H' e0 e
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。) V; J2 k; B- X( p; J. _
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：' A! v/ a# o3 x( Z. O& j
(14-1)
* {" q0 K6 w- c% v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。% {& L' x8 }+ k/ c/ z
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) h1 r# }- }/ H9 X+ w8 l
(14-2)
; ^0 |8 f% p5 ]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- x& s6 J; k" c& d/ r
(14-3)
0 j8 Y6 R1 Q/ u( E4 m/ e9 J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。/ E e3 X% e* p! B; n
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：
) q5 B/ \- @* a# p0 E% m9 I0 {0 p
8 l* n! m; K" F- D
" W _0 V! U' e表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用
. }: ?$ M3 {/ R/ @6 H
0 }0 f; B8 @- U& Y m标度符号 压头 总载荷
' ~& g4 \5 p& `' @2 r/ aN(kg) 表盘上' l: K# l7 P3 u `4 a
刻度颜色 常用硬度3 x$ K0 q& D- o2 f
值范围 应用举例
4 Y D; _! z2 j+ S/ ~8 D; {+ dHRA 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 * L" ~, N7 C) s* C) y" ?- f
HRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 ; U, A8 k! d7 F9 J
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 ) R; E( t8 O0 z
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 4 M: e: l X( D+ H v
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
# k. k; e2 n2 V2 A6 I8 JHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金
2 e0 P( t2 ~. w ?2 h, e8 vHRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
1 Q, \' |& K I6 P1 tHRH 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