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表述硬度的概念及各种硬度单位间的关系

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更新时间:2017年12月04日12:37:54 打印此页 关闭
摘要: 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 ⑴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...

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 
⑴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)。 
⑵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。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。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)。 
⑶维氏硬度(HV) 
  以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)

  HBS,HBW是布氏硬度更详细的分类。非常专业的时候要用到。

布氏硬度的符号及表示方法 
  布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。 
  HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。 
  HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的树料。 
布氏硬度的表示方法: HBS或HBW之前的数字为硬度值,后面按顺序用数字表示试验条件: 
  ①压头的球体直径; 
  ②试验载荷; 
  ③试验载荷保持的时间(10~15s不标注)。 
  例如170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球,在9807 N(1000 kgf)的试验载荷作用下,保持30s时测得的布氏硬度值为170。 
  530HBW5/750表示用直径5 mm的硬质合金球,在7355N(750kg f)的试验载荷作用下,保持10~15s时测得的布氏硬度值为530。 
(3)试验条件的选择 布氏硬度试验时,压头球体的直径D、试验载荷F及载荷保持的时间 t,应根据被试金属材料的种类、硬度值的范围及厚度进行选择。 
  常用的压头直径 l、2、2.5、5和10毫米五种。 
  试验载荷可从9.807N ( l kgf) ~29.42 KN (3000 kgf)范围内, 
  载荷保持的时间,一般黑色金属为10~15s;有色金属为30s;布氏硬度值小于35时为60s。 
(4)优缺点 
  钢球直径较大,在金属树料表面上留下的压痕也较大,故测得的硬度值比较准确。 
  布氏硬度值和抗拉强度之间有一定的关系,因此可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度。 
  如被试金属硬度过高,将影响硬度值的准确性,所以布氏硬度试验一般适于测定布氏硬度值小于650的金属材料。 
  布氏硬度压痕较大,故不宜测定成品及薄片材料。