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发表于 2007-12-4 11:52:09
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来自: 中国江苏苏州
HBS(布氏硬度)是硬度指标。布氏硬度是根据压痕单位表面积上的载荷大小来计算硬度值,它不适用于测定硬度较高的材料。
4 w! ^* F: @. l+ z; }布氏硬度=F(载荷)/A凹(压痕球形表面积) ; C( I% o* g2 S2 S
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。 ! h2 u8 f- V: v$ Y G! ^
A、布氏硬度(HB)
: B! U2 s7 E! i1 ^# K9 s9 y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)。 0 ?5 e1 D# z! H
其计算公式为:
; x3 T- I' Y6 [) O8 M式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; ! R6 z! _ F) X$ D% o4 M& s% G
D--试验用钢球直径,mm; 9 v, w/ T: p R& y) [% C
d--压痕平均直径,mm。
* d9 i( @/ M4 A9 ~3 J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。 + t" ^' K9 e k
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)。 ' B; }2 h, {, V
B、洛氏硬度(HK) # b3 I& v/ @, @0 P8 C
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。
0 @. c8 Q2 o7 d4 J# `硬度值用下式计算: , d( \( o0 H t% e$ p2 h. [
当用A和C标尺试验时,HR=100-e $ W$ Y5 b t" H0 Z, @
当用B标尺试验时,HR=130-e ( W; q# u# O6 j
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。 ( Z& G9 t. y2 N$ H' c
上述三个标尺适用范围如下:
7 J$ I w& E- W2 d4 t9 K0 bHRA(金刚石圆锥压头)20-88
. o( K; O, t: i4 ]HRC(金刚石圆锥压头)20-70 9 h4 `" e. d! @# ~% |
HRB(直径1.588mm钢球压头)20-100 * @* z* g* K4 W5 J
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。 $ U6 {8 @& T5 e$ S& |
C、维氏硬度(HV) ; Q) j4 H. F, h/ X
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。
( |% ]1 P( R: x) y5 B0 T+ B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: # b5 @) R2 ?$ Z2 F4 c. x$ U% p
式中:HV--维氏硬度符号,N/mm2(MPa);
2 e5 ]$ I4 |# g3 W y- iF--试验力,N;
: d+ y, [" J5 c4 e5 r, E" Sd--压痕两对角线的算术平均值,mm。
, O. ]. J2 ]$ m1 g/ \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。 # s I, E; A7 n. k' }( ?
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)。 + D+ K$ O* z/ H# j
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。
8 Q. j3 I" o; u" O7 I" uHB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。
. |- X2 Y9 s! \! B9 e材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 {% H" `3 m; ~ z( `% k' l# d) Z
HR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。 . c4 b' L2 f& h( L: u
HV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。 & q$ X z, N* D6 a0 n
HRA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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