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硬度試驗(yàn)的各種方法

來源:云譜儀器(上海)有限公司   2019年06月18日 09:38  

硬度  是衡量材料軟硬程度的一個(gè)性能指標(biāo),。硬度試驗(yàn)的方法較多,原理也不相同,,測得的硬度值和含義也不*一樣,。普通的是靜負(fù)荷壓入法硬度試驗(yàn),即布氏硬度(HB) ,、洛氏硬度(HRA) ,,HRB,HRC),、維氏硬度(HV) ,橡膠塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗堅(jiān)硬物體壓入的能力,。里氏硬度(HL) ,、肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗(yàn),其值代表金屬彈性變形功的大小,。因此,,硬度不是一個(gè)單純的物理量,而是反映材料的彈性,、塑性,、強(qiáng)度和韌性等的一種綜合性能指標(biāo)。

        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)之測頭不同,,布氏硬度計(jì)之測頭為鋼球,,而洛氏硬度計(jì)之測頭為金剛石。 
●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),。
●里氏硬度計(jì),,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)。
●目前常用的便攜式里氏硬度計(jì)用里氏(HL)測量后可以轉(zhuǎn)化為:布氏(HB),、洛氏(HRC),、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度,?;蛴美锸显碇苯佑貌际希℉B)、洛氏(HRC),、維氏(HV),、肖氏(HS)測量硬度值,是傳統(tǒng)臺(tái)式硬度機(jī)的有益補(bǔ)充,!缺點(diǎn)也很明顯:誤差偏大,,一般臺(tái)式機(jī)的誤差可以控制在1%-2%,而里氏硬度計(jì)的誤差一般不低于4%,!

1,、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)合金球壓入被測金屬表面,保持規(guī)定時(shí)間,,然后卸荷,,測量被測表面壓痕直徑。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)

2、HR-洛式硬度
       洛式硬度(HR-)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1.59mm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,測量值有局部性,,須測數(shù)點(diǎn)求平均值,,適用成品和薄片,歸于無損檢測一類,。

布式硬度壓痕較大,,測量值準(zhǔn),不適用成品和薄片,一般不歸于無損檢測一類,。

(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,。 

 

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