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硬度計(jì)的分類及用途
硬度計(jì)的分類及用途
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo),，它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力,，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理概念，而是材料彈性,、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo),。硬度試驗(yàn)根據(jù)其測(cè)試方法的不同可分為靜壓法(如布氏硬度,、洛氏硬度、維氏硬度等),、劃痕法(如莫氏硬度),、回跳法(如肖氏硬度)及顯微硬度、高溫硬度等多種方法,。
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示(HBS\HBW)(參照GB/T231－1984),，生產(chǎn)中常用布氏硬度法測(cè)定經(jīng)退火、正火和調(diào)質(zhì)的鋼件,，以及鑄鐵,、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等毛胚或半成品的硬度,。
洛氏硬度可分為HRA,、HRB、HRC,、HRD四種,，它們的測(cè)量范圍和應(yīng)用范圍也不同。一般生產(chǎn)中HRC用得zui多,。壓痕較小,，可測(cè)較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
維氏硬度以HV表示(參照GB/T4340-1999),，測(cè)量極薄試樣,。
1、鋼材的硬度 ：金屬硬度(Hardness)的代號(hào)為H,。按硬度試驗(yàn)方法的不同,，
常規(guī)表示有布氏(HB)、洛氏(HRC),、維氏(HV),、里氏(HL)硬度等，其中以HB及HRC較為常用,。
HB應(yīng)用范圍較廣,，HRC適用于表面高硬度材料，如熱處理硬度等。兩者區(qū)別在于硬度計(jì)之測(cè)頭不同,，布氏硬度計(jì)之測(cè)頭為鋼球,，而洛氏硬度計(jì)之測(cè)頭為金剛石。
HV-適用于顯微鏡分析,。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，即為維氏硬度值(HV),。
HL手提式硬度計(jì),，測(cè)量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面后,，產(chǎn)生彈跳,；利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計(jì)算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(沖擊速度),。
便攜式里氏硬度計(jì)用里氏(HL)測(cè)量后可以轉(zhuǎn)化為：布氏(HB),、洛氏(HRC)、維氏(HV),、肖氏(HS)硬度,。或用里氏原理直接用布氏(HB),、洛氏(HRC),、維氏(HV)、里氏(HL),、肖氏(HS)測(cè)量硬度值,。
2、HB - 布氏硬度,；
布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時(shí)候,，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵,。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料,，如熱處理后的硬度等等。
布式硬度(HB)是以一定大小的試驗(yàn)載荷,，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)金屬表面,，保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷,，測(cè)量被測(cè)表面壓痕直徑,。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：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)。 
3,、洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo),。以0.002毫米作為一個(gè)硬度單位。當(dāng)HB>450或者試樣過小時(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*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)。
另外：
1.HRC含意是洛式硬度C標(biāo)尺,，
2.HRC和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都很廣泛
3.HRC適用范圍HRC 20--67,，相當(dāng)于HB225--650
若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標(biāo)尺HRA。
若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標(biāo)尺HRB,。
布式硬度上限值HB650,不能高于此值,。
4.洛氏硬度計(jì)C標(biāo)尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗(yàn)載荷為一確定值,，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是150公斤力,。
布氏硬度計(jì)之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質(zhì)合金球(HBW)，試驗(yàn)載荷隨球直徑不同而不同,，從3000到31.25公斤力,。
5.洛式硬度壓痕很小，測(cè)量值有局部性,，須測(cè)數(shù)點(diǎn)求平均值,，適用成品和薄片，歸于無損檢測(cè)一類,。
布式硬度壓痕較大,，測(cè)量值準(zhǔn),，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測(cè)一類,。
6.洛式硬度的硬度值是一無名數(shù),，沒有單位。(因此習(xí)慣稱洛式硬度為多少度是不正確的,。)
布式硬度的硬度值有單位,，且和抗拉強(qiáng)度有一定的近似關(guān)系。
7.洛式硬度直接在表盤上顯示,、也可以數(shù)字顯示,，操作方便，快捷直觀,，適用于大量生產(chǎn)中,。
布式硬度需要用顯微鏡測(cè)量壓痕直徑，然后查表或計(jì)算,，操作較繁瑣,。
8.在一定條件下，HB與HRC可以查表互換,。其心算公式可大概記為：1HRC≈1/10HB,。
硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中zui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。
另外,天然水中的鈣美含量也用硬度表示.我國(guó)規(guī)定的硬度是:1L水中含的鈣鹽,鎂鹽折合成CaO和MgO的總量相當(dāng)于10mgCaO(將MgO也換算成CaO)時(shí),其硬度是1°.
水的硬度是水質(zhì)的重要指標(biāo),通常分為五類:
很軟水 軟水 中硬水 硬水 很硬水
0°～4° 4°～8° 8°～16° 16°～30° >30°
1.肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
3.洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10