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硬度都有那些分类?

文章出处:www.kickkickpunch.com 作者:华正机械人气:发表时间:2014-03-17 14:45
  洛氏硬度
 
  洛氏硬度试验采用三种试验力yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,三种压头yth2206游艇会|手机版 ,它们共有9种组合yth2206游艇会|手机版 ,对应于洛氏硬度的9个标尺yth2206游艇会|手机版 。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。最常用标尺是HRCyth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 、HRB和HRF,其中HRC标尺用于测试淬火钢yth2206游艇会|手机版 、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用最多的硬度试验方法yth2206游艇会|手机版 。HRB标尺用于测试各种退火钢yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属yth2206游艇会|手机版 ,但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和薄硬钢带材料yth2206游艇会|手机版 。
 
  表面洛氏硬度试验采用三种试验力,两种压头,它们有6种组合yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,对应于表面洛氏硬度的6个标尺yth2206游艇会|手机版 。表面洛氏硬度试验是对洛氏硬度试验的一种补充,在采用洛氏硬度试验时,当遇到材料较薄yth2206游艇会|手机版 ,试样较小yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,表面硬化层较浅或测试表面镀覆层时,就应改用表面洛氏硬度试验。这时采用与洛氏硬度试验相同的压头yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,采用只有洛氏硬度试验几分之一大小的试验力,就可以在上述试样上得到有效的硬度试验结果yth2206游艇会|手机版 。表面洛氏硬度的N标尺适用于类似洛氏硬度的HRCyth2206游艇会|手机版 、HRA和HRD测试的材料;T标尺适用于类似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG测试的材料。
 
  HRC标尺的使用范围是20——70HRC,当硬度值小于20HRC时,因为压头的圆锥部分压入太多yth2206游艇会|手机版 ,灵敏度下降yth2206游艇会|手机版 ,这时应改用HRB标尺。尽管HRC标尺被规定的上限值为70HRC,但是当试样硬度大于67HRC时,压头尖端承受的压力过大yth2206游艇会|手机版 ,金刚石容易损坏yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,压头寿命会大大缩短yth2206游艇会|手机版 ,因此一般应改用HRA标尺yth2206游艇会|手机版 。
 
  HRA标尺的使用范围是20-88HRA,由美国标准ASTM E140可以获得以下换算关系:
 
  27HRA≈30HRB
 
  60HRA≈100HRB≈20HRC
 
  85.6HRA≈68HRC
 
  可见,HRA标尺的测试范围涵盖了从软钢(HRB)yth2206游艇会|手机版 、硬钢(HRC)到硬质合金的硬度范围yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。然而,事实上HRA标尺很少用于测试软钢yth2206游艇会|手机版 ,主要用于测试薄硬钢板yth2206游艇会|手机版 、深层渗碳钢和硬质合金yth2206游艇会|手机版 。在硬质合金方面yth2206游艇会|手机版 ,由于技术进步yth2206游艇会|手机版 ,有些材料硬度已达到93-94HRAyth2206游艇会|手机版 ,这已超出标准规定yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。工程上超出HRA高端的测量范围已成为惯例。 HRA标尺有一个特殊用途yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。在使用洛氏硬度计测试钢试样时yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,如果不知试样是软钢还是硬钢yth2206游艇会|手机版 ,可先用HRA标尺试测一下yth2206游艇会|手机版 ,当硬度值小于60HRA时可改用HRB标尺,当硬度值大于60HRA时可改用HRC标尺yth2206游艇会|手机版 。
 
  HRB标尺的使用范围是20——100HRByth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,当硬度值低于20HRB时yth2206游艇会|手机版 ,由于钢球的压入深度过大,金属蠕变加剧yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,试样在试验力作用下的变形时间延长,测试值准确度降低yth2206游艇会|手机版 ,此时应改用HRF标尺yth2206游艇会|手机版 。当硬度值大于100HRB时yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,因为钢球压入深度过浅yth2206游艇会|手机版 ,灵敏度降低,精度下降yth2206游艇会|手机版 ,此时应改用HRC标尺yth2206游艇会|手机版 。在使用HRB标尺测试钢试样时,一个特别值得注意的地方是:当预先不知道试样是软钢还是硬钢时yth2206游艇会|手机版 ,决不可使用HRB标尺做测试yth2206游艇会|手机版 ,因为用钢球压头误测了淬火钢yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,钢球就可能会变形yth2206游艇会|手机版 ,钢球压头就会损坏yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,这是钢球压头损坏的主要原因yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。遇到这种情况时应先用金刚石压头yth2206游艇会|手机版 ,用HRA标尺测试一下yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,再决定是用HRB还是用HRC。
 
  HRF标尺的使用范围是60——100HRFyth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。HRF标尺是国外使用较多的一个标尺yth2206游艇会|手机版 ,它是测试纯铜和较软的铜合金材料很好的检测手段yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。但是在我国yth2206游艇会|手机版 ,也存在标准硬度块短缺的问题yth2206游艇会|手机版 ,它的应用也受到了限制yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。
 
  HRG标尺适用于HRB值接近100的材料yth2206游艇会|手机版 ,对于铍青铜、磷青铜、可锻铸铁这些硬度范围介于HRB标尺的高端和HRC标尺低端的材料,如果改用HRG标尺yth2206游艇会|手机版 ,就可以大大改善测试的灵敏度yth2206游艇会|手机版 ,提高测试精度yth2206游艇会|手机版 。
 
  其他
 
  1.HRC含意是洛氏硬度C标尺yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,
 
  2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛
 
  3.HRC适用范围HRC 20——67yth2206游艇会|手机版 ,相当于HB225——650
 
  若硬度高于此范围则用洛氏硬度A标尺HRA。
 
  若硬度低于此范围则用洛氏硬度B标尺HRByth2206游艇会|手机版 。
 
  布氏硬度上限值HB650,不能高于此值yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。
 
  4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥,试验载荷为一确定值yth2206游艇会|手机版 ,中国标准是150公斤力yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。
 
  布氏硬度计之压头为淬硬钢球(HBS)或硬质合金球(HBW)yth2206游艇会|手机版 ,试验载荷随球直径不同而不同,从3000到31.25公斤力yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。
 
  5.洛氏硬度压痕很小,测量值有局部性yth2206游艇会|手机版 ,须测数点求平均值yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,适用成品和薄片yth2206游艇会|手机版 ,归于无损检测一类。
 
  布氏硬度压痕较大yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,测量值准,不适用成品和薄片yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,一般不归于无损检测一类yth2206游艇会|手机版 。
 
  6.洛氏硬度的硬度值是一无名数yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,没有单位yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。(因此习惯称洛氏硬度为多少度是不正确的yth2206游艇会|手机版 。)
 
  布氏硬度的硬度值有单位yth2206游艇会|手机版 ,且和抗拉强度有一定的近似关系。
 
  7.洛氏硬度直接在表盘上显示yth2206游艇会|手机版 、也可以数字显示yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,操作方便,快捷直观yth2206游艇会|手机版 ,适用于大量生产中。
 
  布氏硬度需要用显微镜测量压痕直径yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,然后查表或计算yth2206游艇会|手机版 ,操作较繁琐yth2206游艇会|手机版 。
 
  8.在一定条件下yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB。
 
  布氏硬度
 
  布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属yth2206游艇会|手机版 、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,如热处理后的硬度等等yth2206游艇会|手机版 。
 
  布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷yth2206游艇会|手机版 ,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,保持规定时间,然后卸荷yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,测量被测表面压痕直径yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为:以一定的载荷将一定大小的淬硬钢球压入材料表面yth2206游艇会|手机版 ,保持一段时间yth2206游艇会|手机版 ,去载后yth2206游艇会|手机版 ,负荷与其压痕面积之比值yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
 
  测试载荷与测试钢球的直径需根据材料的实际性能再确定yth2206游艇会|手机版 。
 
  标注方法举例
 
  150HBW10/1000/30表示压头直径为10mm的硬质合金球yth2206游艇会|手机版 ,在1000kgf试验力的作用下yth2206游艇会|手机版 ,保持30s时测得的布氏硬度值为150
 
  维氏硬度
 
  维氏硬度试验方法是英国史密斯(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)于1925年提出的yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。英国的维克斯—阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司试制了第一台以此方法进行试验的硬度计yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。和布氏yth2206游艇会|手机版 、洛氏硬度试验相比yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,维氏硬度试验测量范围较宽yth2206游艇会|手机版 ,从较软材料到超硬材料yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,几乎涵盖各种材料yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。
 
  维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,也是根据压痕单位面积上的载荷来计算硬度值yth2206游艇会|手机版 。所不同的是维氏硬度试验的压头是金刚石的正四棱锥体yth2206游艇会|手机版 。试验时,在一定载荷的作用下yth2206游艇会|手机版 ,试样表面上压出一个四方锥形的压痕,测量压痕对角线长度yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,除以计算压痕的表面积yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,载荷除以表面积的数值就是试样的硬度值yth2206游艇会|手机版 ,用符号HV表示yth2206游艇会|手机版 。
 
  里氏硬度
 
  里氏硬度是以HL表示yth2206游艇会|手机版 ,里氏硬度测试技术是由瑞士狄尔马yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,里伯博士发明的,它是用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体yth2206游艇会|手机版 ,在一定力的作用下冲击试件表面,然后反弹yth2206游艇会|手机版 。由于材料硬度不同yth2206游艇会|手机版 ,撞击后的反弹速度也不同yth2206游艇会|手机版 。在冲击装置上安装有永磁材料yth2206游艇会|手机版 ,当冲击体上下运动时yth2206游艇会|手机版 ,其外围线圈便感应出与速度成正比的电磁信号yth2206游艇会|手机版 ,再通过电子线路转换成里氏硬度值。
 
  标注方法举例
 
  640HV
 
  肖氏硬度
 
  简称HSyth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。表示材料硬度的一种标准yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。由英国人肖尔(Albert F.Shore)首先提出yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。
 
  应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生回跳yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。撞销是一只具有尖端的小锥yth2206游艇会|手机版 ,尖端上常镶有金刚钻yth2206游艇会|手机版 。测试数值为1000x撞销返回速度/撞销初始速度(即为碰撞前后的速度比乘以1000)
 
  巴氏硬度
 
  巴柯尔(Barcol)硬度(简称巴氏硬度), 最早由美国 Barber-Colman公司提出yth2206游艇会|手机版 ,是近代国际上广泛采用的一种硬度门类, 一定形状的硬钢压针yth2206游艇会|手机版 ,在标准弹簧试验力作用下yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,压入试样表面yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,用压针的压入深度确定材料硬度yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 ,定义每压入0.0076mm为一个巴氏硬度单位yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。巴氏硬度单位表示为HBayth2206游艇会|手机版 。
 
  努氏硬度
 
  努氏硬度是作为绝对数值而测得的硬度,主要在加工方面使用该数值yth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。一般来说yth2206游艇会|手机版 ,金刚石的努氏硬度为7000——8000千克/平方毫米
 
  韦氏硬度
 
  一定形状的硬钢压针,在标准弹簧试验力作用下压入试样表面yth2206游艇会|手机版 ,用压针的压入深度确定材料硬度,定义0.01mm的压入深度为一个韦氏硬度单位。韦氏硬度单位表示为HWyth2206游艇会|手机版 yth2206游艇会|手机版 。

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