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发表于 2008-8-16 18:59:32
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来自： 中国山西太原
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。
5 L) g8 k4 t& m3 Y, T4 D, x6 p6 o* HA、布氏硬度（HB）
" [' v' s* \. a. C! F; [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)。
' ^" [4 L" X9 a, S2 t: q/ ?& V5 W其计算公式为：
4 z6 K( B1 c" F) a; f式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；
8 E4 ?4 P( z5 H; w# m+ Y# fD--试验用钢球直径，mm； ) {; O% H% m6 b; v
d--压痕平均直径，mm。 + A- u! r; [' K& h
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。 0 h& E6 f) p/ r7 R/ v/ I
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）。
. p3 k9 d5 f3 ]" X% S! ]( BB、洛氏硬度（HK） 1 h, u% O6 r6 }+ l3 k( i$ z, I
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。 8 b$ q7 b/ L2 ^5 l
硬度值用下式计算： 2 ~! K; _7 f4 _( i7 m) d
当用A和C标尺试验时，HR=100-e
# Q+ c$ d4 q& f7 p1 V' x" Y: Y( i+ |当用B标尺试验时，HR=130-e
8 t7 V/ d% a% b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。 % g$ o- O8 V# U' z3 m
上述三个标尺适用范围如下：
* u3 `4 q& ?5 e( F& |& b+ s; w jHRA（金刚石圆锥压头）20-88 0 n7 h" d9 b; A* q1 A
HRC（金刚石圆锥压头）20-70 - }( I P+ a/ X
HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
3 L- p, ]; ^6 Z; G: }7 I# d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。 $ e; N7 ?* c; F& c% x, u9 k
C、维氏硬度（HV） ( x+ ^% X& A( B( l& S
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。
. m3 t1 Y# }% g9 x" \7 z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：
1 \2 j7 f `3 u2 a式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)；
; G. _/ k( e$ l% UF--试验力，N；
7 B& Y: }: t+ D/ m. jd--压痕两对角线的算术平均值，mm。
y5 }1 T/ s7 V2 Q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。 " u S/ H7 P; e7 d/ n0 o' [
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)。 ) }( ]' O O$ I0 c9 y
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。 / ^3 A# h- A5 n1 ^4 w, v+ b, T
HB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。
0 J" i! v9 _4 d" r6 U3 F% p# v# v材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 1 Q& v4 D% n* h+ D: ~7 M0 T
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。 4 n i1 C" U8 |) }: d7 m V% p% Q
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。
1 J( B" m$ f( O8 Z1 A# NHRA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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发表于 2007-3-22 11:11:25
