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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。7 R5 t% |, N9 E, x8 f
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。! Y2 Z& a! V" Z6 `7 w: Y4 v
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。" |( O# ~# S! h5 v- U5 ^! J3 g
14.1 洛氏硬度测试法
6 X r4 \1 f' ]% Z: z- O( a Q一、洛氏硬度的测量原理
; i* G3 D% }# i& {, C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。* z* r" v* v- N" D% B, `3 q
; Z! z3 m0 b: x: ]) Z f2 o
图中：
! e- u0 `" e9 I8 z+ m- s) V0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。! u" C3 _! o7 P$ L, l/ o' U' m' I
1-1：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。
5 t+ @" S- V2 H: W2 ~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。. D! J2 F% w+ P/ u/ j/ R
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。4 U- t1 U F) z/ d5 D% x5 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：
5 {) T9 F2 D; q6 J* }: z (14-1)+ C/ T! \7 g9 T. G3 E
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。2 n0 m$ Q" y) W' n
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- p" o% @& F" s" ~: J' r
(14-2)! `. ?$ s/ K& Q
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1 I9 V" S/ j r3 D, [
(14-3)* A: T/ ^' {/ L5 u9 Z2 M* R
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。$ Q& I! x/ W. }7 `( [2 }
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：' @/ ?8 F5 g% Y6 L
; p E, w4 ^: f# K- T `% r7 ~7 H' z. N' u
5 A @0 f0 O% R- P" p# N表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用' c! p( A7 |. v0 q) B' E" {8 b
! T# n$ F% C$ w. S
标度符号 压头 总载荷) t; {" A/ A# r f
N(kg) 表盘上
) ~ K& w# a$ R. O( Y y/ ~; }刻度颜色 常用硬度
; n/ |( J2 g& y( J值范围 应用举例 9 W" Y9 e& m2 I4 V, p( {
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 0 p" d7 t8 W: ?: L* q5 C( v/ s
HRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 ! z7 `" }! i+ j% w: C7 `) |! V
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 X! q! [1 @) i- R8 w5 G7 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 : L5 V. v% S+ d
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
' m( v' }' x! N9 A/ b, Q/ yHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金
' o8 u: D% U" C) w- z% S5 C9 {/ pHRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 6 J' ]! y+ u6 f) `8 J s
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