硬度的概念及硬度的测试方法简介

一、硬度的概念:

      硬度是衡量金属材料软硬程度的指标,它是指金属表面抵抗局部塑性或破坏力的能力,是检验毛坯或成品件、热处理件的重要性能指标。

 

二、三种硬度的简介:

1.布氏硬度:

      布氏硬度值HBS或HBW是试验力F除以压痕球形表面积所得的商。

            HBS(HBW)=F/A=0.102×2F/ЛD(D-D²-d²的平方根)

            d:压痕直径mm,D淬火钢球(或硬质合金球)直径mm

            布氏硬度单位为:Kgf/mm²,一般不标出。

      当压头为淬火钢球时,布氏硬度符号用HBS表示,适用于布氏硬度值在450以下的材料;当压头为硬质合金球时,用HBW表示,适用于布氏硬度值在650以下的材料.。

      HBS(HBW)之前为硬度值,之后按以下顺序用数值表示试验条件:1.球体直径,2.试验力,3.试验力保持时间(10-15s),一般不标注;例如:

      125HBS 10/1000/30 表示用10mm的淬火钢球在1000乘以9.8N试验力作用下保持30s测得的布氏硬度值为125.

2.洛氏硬度

      以顶角为120°的金刚石圆锥体或一定直径的淬火钢球做压头,以规定的试验力使其压入试样表面,根据压痕的深度确定被测金属的硬度值。(可用于成品检验)

      一般来说人们习惯数值越大硬度越高,为此,用一个常数K(对HRC来说K为0.2,HRB为0.26)减去h,并规定每0.002mm深为一个硬度单位,因此洛氏硬度计算公式是:

            HRC(HRA)=0.2-h=100-h/0.002

            HRB=0.26-h=130-h/0.002

      根据所加的载荷和压头不同,洛氏硬度值有三种标度HRA、HRB、HRC,常用HRC,其有效值为20-67HRC。

      洛氏硬度符号HR前面数值为硬度值,后面字母表示级数,例如:

      60HRC表示在C标尺测定的洛式硬度值为60.

3.维氏硬度

      试验原理与布氏硬度相同,不同的是维式硬度的压头采用的是金刚石制成的锥面夹角α为130°的正四棱锥体。

            HV=F/A=1.8544×0.102×F/d²

            d:表示压痕对角线的长度

      维式硬度符号HV前是硬度值,符号HV后附以试验载荷,例如:640HV 30/20表示在30×9.8N作用力下保持20s后测得的维式硬度值为640.

      备注:不宜与成批生产检验。

三、硬度的测试种类:

      1. HRA:(洛氏A)用于量测热处理硬质钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢及其它软硬材质的硬度测试。

      2. HK:(Knoop 努氏)用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。

      3. HRC:(Rockwell C洛氏)用于量测热处理钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等。

      4. HRB:(Rockwell B洛氏)用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。

      5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。

      6. HB5:(Brinell 布氏5)用于量测铝、软质铝合金、铸铁、铜、黄铜等。

      7. HB30:(Brinell 布氏30)用于热处理钢、退火深冷处理钢材、冲拉材料钢、深冲钢带料等。

      8. HV:(Vickers维氏)适用于量测各类材料。

      9. R:(Tensile module拉伸模数 N/mm2)用于热处理钢、退火深冷处理钢材、冲拉材料钢、深冲钢带料等。

      10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用于量测热处理硬质钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等。


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