硬度知識(shí)

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硬度簡(jiǎn)介：

硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

1.布氏硬度(HB)

以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。

2.洛氏硬度(HR)

當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示：

·   HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。

·   HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。

·   HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。

3 維氏硬度(HV)

以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。

注：
洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為標(biāo)尺A、標(biāo)尺B、標(biāo)尺C。

  洛氏硬度試驗(yàn)是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗(yàn)之一，三種標(biāo)尺的初始?jí)毫鶠?8.07N(合10kgf)，最后根據(jù)壓痕深度計(jì)算硬度值。標(biāo)尺A使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf)；標(biāo)尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf)；而標(biāo)尺C使用與標(biāo)尺A相同的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標(biāo)尺B適用相對(duì)較軟的材料，而標(biāo)尺C適用較硬的材料。

  實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。本站《硬度對(duì)照表》一文對(duì)鋼的不同硬度值的換算給出了表格，請(qǐng)查閱。

二、硬度對(duì)照表：

根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN50150,以下是常用范圍的鋼材抗拉強(qiáng)度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對(duì)照表。

抗拉強(qiáng)度RmN/mm2   維氏硬度HV     布氏硬度HB     洛氏硬度HRC

250     80   76.0     -

270     85   80.7     -

285     90   85.2     -

305     95   90.2     -

320     100     95.0     -

335     105     99.8     -

350     110     105     -

370     115     109     -

380     120     114     -

400     125     119     -

415     130     124     -

430     135     128     -

450     140     133     -

465     145     138     -

480     150     143     -

490     155     147     -

510     160     152     -

530     165     156     -

545     170     162     -

560     175     166     -

575     180     171     -

595     185     176     -

610     190     181     -

625     195     185     -

640     200     190     -

660     205     195     -

675     210     199     -

690     215     204     -

705     220     209     -

720     225     214     -

740     230     219     -

755     235     223     -

770     240     228     20.3

785     245     233     21.3

800     250     238     22.2

820     255     242     23.1

835     260     247     24.0

850     265     252     24.8

865     270     257     25.6

880     275     261     26.4

900     280     266     27.1

915     285     271     27.8

930     290     276     28.5

950     295     280     29.2

965     300     285     29.8

995     310     295     31.0

1030     320     304     32.2

1060     330     314     33.3

1095     340     323     34.4

1125     350     333     35.5

1115     360     342     36.6

1190     370     352     37.7

1220     380     361     38.8

1255     390     371     39.8

1290     400     380     40.8

1320     410     390     41.8

1350     420     399     42.7

1385     430     409     43.6

1420     440     418     44.5

1455     450     428     45.3

1485     460     437     46.1

1520     470     447     46.9

1555     480     (456)     47.7

1595     490     (466)     48.4

1630     500     (475)     49.1

1665     510     (485)     49.8

1700     520     (494)     50.5

1740     530     (504)     51.1

1775     540     (513)     51.7

1810     550     (523)     52.3

1845     560     (532)     53.0

1880     570     (542)     53.6

1920     580     (551)     54.1

1955     590     (561)     54.7

1995     600     (570)     55.2

2030     610     (580)     55.7

2070     620     (589)     56.3

2105     630     (599)     56.8

2145     640     (608)     57.3

2180     650     (618)     57.8

　   660     　   58.3

　   670     　   58.8

　   680     　   59.2

　   690     　   59.7

　   700     　   60.1

　   720     　   61.0

　   740     　   61.8

　   760     　   62.5

　   780     　   63.3

　   800     　   64.0

　   820     　   64.7

　   840     　   65.3

　   860     　   65.9

　   880     　   66.4

　   900     　   67.0

　   920     　   67.5

　   940     　   68.0

硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中最簡(jiǎn)單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn)，生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。

實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。

下面是本站根據(jù)由實(shí)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)公式制作的快速計(jì)算器，有一定的實(shí)用價(jià)值，但在要求數(shù)據(jù)比較精確時(shí)，仍需要通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得。

三、硬度換算公式

1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12

2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15

3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)

4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3

硬度測(cè)定範(fàn)圍:

HS<100

HB<500

HRC<70

HV<1300 
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