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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。
w' V: U2 ~) \ m z# `4 C9 \) 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。
8 q/ v+ t3 r) K1 p# E3 J- 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。/ {0 o# b- J( P: ?( |8 `* e
14.1 洛氏硬度测试法0 E8 ?. I5 A( j$ x1 p8 I* u. R: p
一、洛氏硬度的测量原理/ O$ ~7 a8 X2 U
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。2 |) s9 ^! O: ]8 s
' _5 F9 ?+ C$ |( R' N8 W图中：9 @2 W, n/ Q- r8 S
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。, z9 v1 a9 U4 C( P. w. G$ ]
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。. l6 A/ P3 ~9 Q g
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。! r* ~2 c2 L; K. [9 m* l
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。7 C& S7 s! w2 @! ?
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' |5 l3 D( J* k" A
(14-1); ]4 p8 p( {6 x7 _3 h8 a
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。
( {; }- r5 Z2 S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% C5 b& t" V. v/ r* L- y
(14-2)9 u6 o4 |/ _' G- [
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/ h2 l; d& A+ d; b) _
(14-3)
7 O) j% ^ W' a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。
7 x3 p# n1 R# g. H) t {% s. ]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：
5 R; |* y+ T& b/ k+ _% j' A! X8 w% ?' j" S
( ~% _- k0 F: J3 v+ B8 G; v
1 l. t6 a* M% Z; L6 `表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用
3 z; l. K F( O* N; R/ M/ P 4 E2 u m ~" _- k/ Y9 U
标度符号 压头 总载荷, I/ s" ~: |3 x
N(kg) 表盘上
) O* a- G6 t/ |2 u! T" E: |2 a2 }刻度颜色 常用硬度+ L) {+ ^1 U, _1 i: e6 Y/ y
值范围 应用举例 q4 U2 j. c- }. G6 D6 |
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
! a1 V$ ~7 K5 I; [. u" B+ q. _) \6 bHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金
|1 [; j9 q' V. a6 ]5 o- |7 b- J% EHRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
1 l" l! v6 _$ D: V6 N1 F/ ]$ jHRD 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 q# r4 R$ l* K* l! H: l4 O! H
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金 $ b( E, O3 d0 \ B& Z
HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金
/ T" K& `# ^$ ?; L% e4 O& t& {HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
. |5 |+ r {3 _* m0 L4 eHRH 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