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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。 ; ~3 _2 i7 M' x p9 }
A、布氏硬度（HB） 4 X# B/ r. d2 m. l$ G/ M1 @) t5 b
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)。 % I" v+ K6 ]. \/ T F6 u- n
其计算公式为： 6 z# I2 \; Y; ^3 \
式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； ; V- a' [- Z4 R0 {$ D1 m4 W& F9 R' Q
D--试验用钢球直径，mm；
2 l6 m; D5 _, N7 D1 Nd--压痕平均直径，mm。 " L4 A: Y0 m3 a) @% ]$ Y' ~' K2 K
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。
: J& R2 A' i/ V+ W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）。
" ?/ u4 ]6 I* p. fB、洛氏硬度（HK） ) \* ]& m! w7 i( L: N( U
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。
* k9 m- l E$ R- R% j硬度值用下式计算： ; t0 l2 l5 a+ G r* M
当用A和C标尺试验时，HR=100-e
) U% F! }" y9 y5 d3 v0 a w- _" Y当用B标尺试验时，HR=130-e
& a2 r- c/ k( j4 H% Z: h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。
& S7 j: ?8 Q! R; c8 m8 d上述三个标尺适用范围如下：
8 @2 N4 b& y5 ~# e6 q) G( nHRA（金刚石圆锥压头）20-88 , a" g1 [8 u/ S2 c
HRC（金刚石圆锥压头）20-70 6 [# {4 U1 Z5 u& ~
HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
d8 W; g7 L% b! n& |+ x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。
" \; I w9 Z5 n4 P9 u0 l4 WC、维氏硬度（HV） , w1 D" c) i( x1 Z
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。
6 F# t. M' u: i8 {: [6 e( z# T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： & V3 G* E4 j2 }3 L+ f% q
式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)； . R$ `: I/ z" B, O0 b
F--试验力，N；
: f3 c- r$ ?! B4 v. {d--压痕两对角线的算术平均值，mm。
% v% B/ j, Z$ I2 e2 L: l- m: h5 i9 J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。
7 {: Z" A6 K" Z, A. O+ 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)。 ) _9 k' [1 f, E. g' u
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。 N2 @8 `* D8 u- X7 G8 b
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。 + Q6 ~& t* K4 m4 o- ^7 g3 X/ c ^
材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 : s. ?6 y- N6 z a% `: a& o( C
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。 5 s: ^7 Z; @- @8 X7 j# z
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。 4 d) E( e) E" x5 _9 @
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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发表于 2007-3-22 11:11:25
