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硬度指标常用的硬度指标

2022/07/16429 作者:佚名
导读:常用的硬度指标有:布氏硬度(HB),洛氏硬度(HR),维氏硬度(HV),一下分别介绍。 硬度指标布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 测定布氏硬度较准确可靠,布氏硬度范围为8~650HB。但一般HB只适用于450N/mm2

常用的硬度指标有:布氏硬度(HB),洛氏硬度(HR),维氏硬度(HV),一下分别介绍。

硬度指标布氏硬度(HB)

以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

测定布氏硬度较准确可靠,布氏硬度范围为8~650HB。但一般HB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。

硬度指标洛氏硬度(HR)

当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。洛氏硬度是以顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为Φ1.588㎜的淬火钢球作压头,以规定的试验力使其压入试样表面。试验时,先加初试验力,然后加主试验力。压入试样表面之后卸除主试验力,在保留初试验力的情况下,根据试样表面压痕深度,确定被测金属材料的洛氏硬度值。

洛氏硬度值由h的大小确定,压入深度h越大,硬度越低;反之,则硬度越高。一般说来,按照人们习惯上的概念,数值越大,硬度越高。因此采用一个常数c减去h来表示硬度的高低。并用每0.002㎜的压痕深度为一个硬度单位。由此获得的硬度值称为洛氏硬度值,用符号HR表示。

由此获得的洛氏硬度值HR为一无名数,试验时一般由试验机指示器上直接读出。

根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:

HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。

HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。

HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

洛氏硬度的三种标尺中,以HRC应用最多,一般经淬火处理的钢或工具都采用HRC测量。在中等硬度情况下,洛氏硬度HRC与布氏硬度HBS之间关系约为1:10,如40HRC 相当于400HBS 。如50HRC,表示用HRC标尺测定的洛氏硬度值为50。硬度值应在有效测量范围内(HRC为20-70)为有效。

硬度指标维氏硬度(HV)

维氏硬度试验原理与布氏硬度相似,也是根据压痕单位表面积上的试验力大小来计算硬度值。区别在于压头采用锥面夹角为136°的金刚石正四棱锥体,将其以选定的试验力压入试样表面,按规定保持一定时间后卸除试验力,通过测量压痕的对角线长可以计算出压痕的表面积,试验力与压痕的表面积相除得到的商就是维氏硬度值。

维氏硬度法适用范围宽,尤其适用于测定金属镀层、薄片金属及化学热处理后的表面硬度,其结果精确可靠。当试验力小于0.2 kgf (1.961N)时,可用于测量金相组织中不同相的硬度。

试验优缺点

优点:①与布氏、洛氏硬度试验比较,维氏硬度试验不存在试验力与压头直径有一定比例关系的约束; ②不存在压头变形问题; ③压痕轮廓清晰,采用对角线长度计量,精确可靠,硬度值误差较小。

缺点:其硬度值需要先测量对角线长度,然后经计算或查表确定,故效率不如洛氏硬度试验高。根据压头形状、材料及加载大小的不同,硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度,它们适用于不同的材料。

硬度指标肖氏硬度(HS)

肖氏硬度采用回跳实验来确定硬度值。试验方法如下:将撞销从一定高度落到试样表面,撞销发生回跳,根据回跳的高度来确定材料的硬度值。

肖氏硬度法的优点是简便易得,缺点是准确度稍差。 2100433B

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