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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。 $ D/ q5 c8 b: M& L& s
布氏硬度=F(载荷)/A凹(压痕球形表面积)
3 X, C) J% W; p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。
. G0 O$ I7 ]! I; V; |% \, MA、布氏硬度(HB)
- W) Q% C& X H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)。 - g2 \/ e5 T' _6 F
其计算公式为: 1 e- b) S s% f( r9 \# }
式中:F--压入金属试样表面的试验力,N; # {. B" d7 v! w0 u* ^
D--试验用钢球直径,mm; N' a6 B# R$ d/ n' F9 J8 h$ P5 x
d--压痕平均直径,mm。 # q% d6 Q/ g- A
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。 9 ]: g3 R. y9 y8 A6 g( A4 [
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)。
& G M( i+ M/ v x* `B、洛氏硬度(HK) % M+ W/ s+ Z( d# b7 M
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。
& Q! P& K+ J: }5 e' L7 Q$ {$ X硬度值用下式计算:
: c, y/ ?; L5 J8 [4 p! b6 b. E当用A和C标尺试验时,HR=100-e " @5 D4 t- L) d. c
当用B标尺试验时,HR=130-e # \2 F8 I! [* K) E) i
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。
; S. n q$ ]# ^" M/ o! ^上述三个标尺适用范围如下: + A4 {' e4 h, K9 Q# }5 V
HRA(金刚石圆锥压头)20-88
+ R5 \: [- X VHRC(金刚石圆锥压头)20-70 5 x% Y" m1 Q* G( p# r
HRB(直径1.588mm钢球压头)20-100
" ~6 G a7 a7 u2 C. F6 @8 [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。 q7 O; W- s9 f* o# k
C、维氏硬度(HV) 8 t& W9 [0 J, c& E; y) s5 m; q
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。
4 C, H U1 U5 B* R7 _' a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: & X& W+ i; c) g6 ~0 C1 `! K6 ]
式中:HV--维氏硬度符号,N/mm2(MPa); - L1 }/ |( P- J% x* U6 t
F--试验力,N; % O- z. H: {& T: \% J
d--压痕两对角线的算术平均值,mm。 ( J3 N6 h. E) V: u
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。
! d* ]3 B. |5 w- a4 A ^2 v) D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)。 " V: F; e" v% o; }! _$ A
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。 . `5 t0 O" x5 D3 Q& i- r6 ^3 h6 l
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。
! M4 A! I) O O$ w材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 ! I5 w( G1 Y+ T1 o4 C, ?& q
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。
$ a' N7 _3 C* CHV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。 + P* z' {/ W2 \
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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