硬度实验
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实验24 洛氏、布氏、维氏3学时，导前课程：材料力学性能审编责任人：吴腾一、实验目的1.了解不同类型硬度测定的基本原理及应用范围。
2.掌握各种硬度计的操作方法。
二、实验内容测量45#钢（退火态或正火）的布氏硬度；测量45#钢（淬火态）的洛氏硬度和维氏硬度。
三、实验仪器、设备及材料洛氏硬度计，布氏硬度计，维氏硬度计和显微维氏硬度计。
四、实验原理硬度是指材料对另一较硬物体压入表面的抗力，是重要的机械性能之一。
它是给初级金属材料软硬程度的数量概念，硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难，硬度实验方法简单，操作方便，出结果快，又无损于零件，因此被广泛应用。
测定金属硬度的方法很多，有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
1．布氏硬度试验(1)布氏硬度实验原理布氏硬度实验是以一定直径的钢球施加一定负荷P，压入被测金属表面（如图24-1所示）保持一定时间，然后卸荷，根据金属表面的压痕面积F求应力值，以此作为硬度值的计量指标，以HB表示，则HBπ/=（3-1）/=FPDhP式中：P—负荷（kgf）；D—钢球直径（mm）；h—压痕深度（mm）(a) 原理图(b) h和d的关系图24-1 布氏硬度实验原理图由于测量压痕d 要比测量压痕深度h 容易，将h 用d 代换，这可由图24-1（b ）中的△Oab 关系求出：222222⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛h D d D （3-2） 转换可得，222d D D h --= （3-3）将式（3-3）代入式（3-1）即得：)(222d D D D PHB --=π （3-4）式（3-4）中，只有d 是变数，所以只要测量出压痕直径，就可根据已知的D 和P 值计算出HB 值。
在实际测量时，可根据HB 、D 、P 、d 的值所列成的表，若D 、P 已选定，则只需用读数测微尺（将实际压痕直径d 放大10倍的测微尺）测量压痕直径d ，就可直接查表求得HB 值。
硬度测试实验报告
硬度测试实验报告1、测试硬度的意义硬度：表示材料抵抗其他较硬物体的压入能力，是材料软硬程度的有条件性的定量反映。
硬度本身不是一个单纯而确定的物理量，硬度本身不是一个单纯而确定的物理量，而是由材料的弹性、而是由材料的弹性、而是由材料的弹性、塑性、塑性、韧性等力学性能组成的综合指标。
通过硬度测量可间接了解高分子材料的其他力学性能，如磨耗、拉伸强度等。
1、 邵氏硬度计测试原理具有一定形状的钢制压针，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L ，以L 值的大小来表征邵氏硬度的大小,L 值越大，表示邵尔硬度越低，反之越高.计算公式为： H A =100- L/0.025 2、 测试仪器LX-A 邵氏硬度计3、测试步骤 把试样放置在坚固的平面上，拿住硬度计，压足中孔的压针距离试块边缘至少12mm ，施加一定力平稳地把压足压在试样上，施加一定力平稳地把压足压在试样上，不能有任何振动，不能有任何振动，并保持压足平行于试样表面，并保持压足平行于试样表面，以使以使压针垂直地压入试样，所施加的力要刚好足以使压足和试样完全接触，在压足和试样完全按触后1秒内读数。
在试样相距至少6mm 的不同位置测量硬度值5次，取其平均值H A 。
4、 测试注意事项5.1塑料硬度低于10 H A 或者高于90H A 都不能使用LX-A 邵氏硬度计进行测量。
5.2使用邵氏硬度计时，当LX-A 邵氏硬度计示值低于10 H A 时是不准确的，测量结果不能使用。
当测量值超出90 HA 时推荐使用LX-D 邵氏硬度计。
5.3测定前应检查硬度计的指针在自由状态下应指向零位。
5.4塑料试样为正方形,边长50mm 、厚度6mm ；也允许采用50×50×15mm 15mm 的试样。
试样厚度不足6mm 时，可用同样胶片重叠测定，但不超过3层。
并要求胶片上下平行。
5.5在可能的情况下,试样在测试前应按照GB/T2941-1991规定在实验室标准温度下（温度23±2℃，湿度5050±±5%，试验前样品在该环境条件下的调节时间应大于30min ）进行调节。
硬度测试标准
硬度测试标准硬度测试是材料力学性能测试的重要方法之一，用于衡量材料的硬度和耐磨性。
硬度测试标准是指对材料硬度进行测试时所需遵循的规范和标准。
不同材料的硬度测试标准可能会有所不同，下面将介绍一些常见的硬度测试标准及其应用。
1. 洛氏硬度测试标准。
洛氏硬度测试是一种常用的金属硬度测试方法，适用于各种金属材料的硬度测试。
其测试原理是利用一定负荷下的金属表面压痕面积来表示硬度大小。
洛氏硬度测试标准主要包括洛氏硬度试验方法、试验材料的准备、试验设备的校准等内容。
2. 布氏硬度测试标准。
布氏硬度测试是另一种常用的金属硬度测试方法，适用于各种金属材料的硬度测试。
其测试原理是利用一定负荷下的金属表面压痕深度来表示硬度大小。
布氏硬度测试标准主要包括布氏硬度试验方法、试验材料的准备、试验设备的校准等内容。
3. 维氏硬度测试标准。
维氏硬度测试是用于测定金属材料硬度的一种常用方法，适用于各种金属材料的硬度测试。
其测试原理是利用一定负荷下的金属表面压痕直径来表示硬度大小。
维氏硬度测试标准主要包括维氏硬度试验方法、试验材料的准备、试验设备的校准等内容。
4. 硬度测试标准的应用。
硬度测试标准的应用范围非常广泛，涉及到金属材料、非金属材料等各个领域。
在工程实践中，合理选择和正确应用硬度测试标准对于评定材料的硬度和耐磨性具有重要意义。
只有严格按照硬度测试标准进行测试，才能确保测试结果的准确性和可靠性。
5. 硬度测试标准的发展。
随着材料科学技术的不断发展，硬度测试标准也在不断完善和更新。
新的测试方法、新的测试设备不断涌现，为硬度测试提供了更多的选择和可能。
同时，也有更多的行业标准和国际标准对硬度测试提出了更高的要求，以适应不断变化的市场需求和科技发展。
总结。
硬度测试标准是衡量材料硬度和耐磨性的重要依据，严格遵循硬度测试标准对于测试结果的准确性和可靠性至关重要。
各种硬度测试方法和标准的应用需要根据具体材料的特性和测试要求进行选择和确定，以确保测试结果的准确性和可比性。
硬度测量实验报告
一、实验目的1. 了解硬度测量的基本原理和常用方法。
2. 掌握布氏硬度计和洛氏硬度计的使用方法。
3. 通过实验，学会如何正确测量金属材料的硬度。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的能力。
它是衡量材料性能的重要指标之一。
硬度试验简单易行，且无损于工件，因此在工业生产中被广泛应用。
常用的硬度试验方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验等。
三、实验设备1. 布氏硬度计2. 洛氏硬度计3. 读数放大镜4. 硬度试块若干5. 铁碳合金退火试样若干（2010mm的工业纯铁，20、45、60、T8、T12等）6. 2010mm的20、45、60、T8、T12钢退火态、正火态、淬火及回火态的试样四、实验内容1. 概述硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的能力。
常用的硬度试验方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
2. 实验内容及方法指导（1）布氏硬度试验测定1）将试样放置在布氏硬度计的试验台上，调整试样与压头之间的距离。
2）将压头对准试样表面，按下试验按钮，使压头压入试样。
3）停止试验，取出压头，观察试样表面压痕直径。
4）根据压痕直径和试验条件，查表得到布氏硬度值。
（2）洛氏硬度试验测定1）将试样放置在洛氏硬度计的试验台上，调整试样与压头之间的距离。
2）将压头对准试样表面，按下试验按钮，使压头压入试样。
3）停止试验，取出压头，观察试样表面压痕深度。
4）根据压痕深度和试验条件，查表得到洛氏硬度值。
3. 实验注意事项1）试样两端要平行，表面要平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测量结果。
2）试验过程中，注意观察压头与试样表面的接触情况，确保试验数据的准确性。
3）实验结束后，及时清理试验台和试样，保持实验环境的整洁。
五、实验结果与分析1. 布氏硬度试验通过布氏硬度试验，我们得到了不同试样的布氏硬度值。
对比实验结果，发现试样硬度随着材料硬度的增加而增大。
2. 洛氏硬度试验通过洛氏硬度试验，我们得到了不同试样的洛氏硬度值。
工程材料硬度实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验方法的应用范围。
2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度试验方法及其操作步骤。
3. 分析不同材料硬度与力学性能之间的关系。
4. 提高对工程材料性能评价的能力。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。
硬度试验方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
1. 布氏硬度试验：在规定的载荷下，将直径为D的钢球或直径为D/10的金刚石球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕直径d，根据压痕直径和载荷F计算硬度值。
2. 洛氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石圆锥或淬火钢球压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕深度h，根据压痕深度和压头类型计算硬度值。
3. 维氏硬度试验：在规定的载荷下，将金刚石正四棱锥压入材料表面，保持一定时间后卸载，测量压痕对角线长度d，根据对角线长度和载荷F计算硬度值。
三、实验仪器与设备1. 布氏硬度试验机2. 洛氏硬度试验机3. 维氏硬度试验机4. 读数放大镜5. 标准硬度块6. 试样（如钢、铸铁、有色金属等）四、实验内容及步骤1. 布氏硬度试验（1）将试样放置在布氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的载荷和钢球直径，按照实验要求进行试验。
（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕直径d。
（4）根据公式HB = 2F/d^2（F为载荷，d为压痕直径）计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验（1）将试样放置在洛氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的压头和载荷，按照实验要求进行试验。
（3）保持一定时间后卸载，用读数放大镜测量压痕深度h。
（4）根据公式HRC = 100(K - h/d)（K为常数，h为压痕深度，d为压痕直径）计算洛氏硬度值。
3. 维氏硬度试验（1）将试样放置在维氏硬度试验机上，调整压头与试样表面垂直。
（2）选择合适的载荷，按照实验要求进行试验。
硬度试验标准
材料硬度试验方法⏹ 硬度是材料机械性能的一种整体综合指标。
⏹ 硬度值不仅与材料的弹性极限、弹性模量、屈服极限、脆性、乃至于材料结晶状态、原子间键结合力和原子结构等都有关系, 硬度测定的特点是不损坏工件、操作方便、迅速、效率高。
2.1硬度试验方法分类⏹ 静压入试验 —— 用以测定材料对永久变形的抗力。
布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度 ⏹ 划痕试验 —— 测定材料对破裂的抗力。
观察一种材料是否能被另一种材料划痕， 马氏划痕硬度、莫氏划痕硬度⏹ 犁槽试验 —— 将一钝头元件（通常为金刚石）以一定的载荷和相似条件下划过表面，以划痕宽度作为硬度的度量标准。
Bierbaum 硬度试验⏹ 回跳试验 —— 或称弹性回跳法，测定材料对弹性变形的抗力。
使一标准质量和尺寸的物体由试验表面弹回，取回跳高度作为硬度标准。
肖氏硬度⏹ 阻尼试验 —— 也称摇摆试验，测定材料对永久变形的抗力。
摇摆法硬度⏹ 磨损试验 —— 将试样压在一正在转动的圆盘上，以磨耗率作为硬度的度量标准⏹ 冲蚀试验 —— 在标准条件下将磨料冲射到试验表面上，以在一定时间内损失的材料重量作为硬度的度量标准2.2静压入硬度试验定义：抵抗永久压痕的能力。
原理：在一定的时间间隔里，将硬质压头压入所要测试的金属表面，然后测量压痕的深度或大小。
优点：材料的硬度和其他物理特性之间存在着某种关系，是一种非破坏性试验。
分类：宏观硬度 通常载荷在1KG 以上显微硬度 通常载荷小于1KG(1g-500g)纳米硬度 通常在更小的载荷范围2.3常用的静压入硬度试验方法----2.3.1布氏硬度试验 (GB231-63)测量将一定直径（10mm 、 5mm 、 2.5mm ）的钢球在一定载荷下压入金属, 保持一定时间后卸载, 测量压痕直径, 按下列公式计算硬度值 HB:P —— 负荷 (kgf)S —— 压痕的球形表面积(mm2)D —— 钢球直径(mm)d —— 压痕直径(mm)h —— 压痕深度(mm)压痕直径是在两个相互垂直方向上测量的平均值。
硬度试验标准
大致相当于维氏 390 – 900 硬度 应用
薄板、硬质合金` 淬 火 钢 、 调 质 钢 低 中 碳 钢 、 退 火 表面淬火等 等 钢、铜合金、硬 铝合金等
2.3常用的静压入硬度试验方法 ----2.3.2 洛氏硬度试验 (GB230-63)
l
计算公式
h1 h0 HRA 100 0.002
h1 h0 HRB 130 0.002
h1 h0 HRC 100 0.002
h0 ---- 初负荷作用下的压痕深度 mm. h1 ---- 加上主负荷并卸除, 而保留初负荷时的压痕深度 mm.
2.3常用的静压入硬度试验方法 ----2.3.2 洛氏硬度试验 (GB230-63)
2.3常用的静压入硬度试验方法 ----2.3.4显微硬度试验
2.4硬度的应用举例：
硬度与屈服极限的关系: 对于多晶体的塑性材料 σ≈ 0.3HV. 研究摩擦磨损引起的表面性质的变化 表面涂层的性能 涂层厚度测量 材料晶粒内部的机械性能的变化 研究材料的各向异性 作为半导体材料高纯度和均匀度的标准 医学上的应用: 鉴别牙质的病变(健康牙齿表面珐琅质硬度达HV400, 内部象 牙质HV50~70左右. 研究硬度和材料流变的关系 研究陶瓷的力学效应和硬度的关系 硬度与剪切强度之间的关系
参考文献
1. 2. 3. 4.
[美] J.H.韦斯特布鲁克, H. 康拉德, 硬度试验科学及其 应用, 李承欧等 译, 中国计量出版社, 1987.8. [美] V.E.莱萨特, A.德贝利斯，硬度试验手册, 廖日嶽 金文博 译 计量出版社, 1985.5. 金属机械性能试验法汇编, 1975. 杨迪、李福欣编著， 显微硬度试验，中国计量出版社, 1988.1。
硬度测试实验
硬度测试实验一、实验目的1. 了解布氏、洛式、维氏硬度计的测试原理2. 掌握各种硬度计的使用方法及使用注意事项等 二、实验原理硬度是指材料对另一更硬物体（钢球或金刚石压头）压入其表面所表现的抵抗力。
硬度的大小对于工件的使用性能及寿命具有决定性意义。
由于测量的方法不同常用的硬度指标有布氏硬度（HB ）、洛式硬度（HR ）、维氏硬度（HV ）。
布氏硬度适用于硬度较低的金属，如退火、正火的金属、铸铁及有色金属的硬度测定。
洛氏硬度又有HRA 、HRB 、HRC 三种，其中HRC 适合于测定硬度较高的金属如淬火钢的硬度。
维氏硬度测定的硬度值比布氏、洛氏精确，可以测定从极软到极硬的各种材料的硬度，但测定过程比较麻烦。
显微硬度用于测定显微组织中各种微小区域的硬度，实质就是小负荷（≤9.8N ）的维氏硬度试验，也用HV 表示。
三、布氏硬度（HB ）(一) 基本原理将载荷P 和直径为D 的淬火钢球压入试样的表面，并保持一定时间，然后去除载荷P ，测量压痕直径d （见图一所示）。
最后计算出布氏硬度值。
计算公式化如下：若压痕的深度为h ，则压痕的面积为： 图一 布氏硬度实验原理图F ＝πDh＝()222d D D D--πHB ＝FP HB ＝()222/2mm kg d D D D P--π式中：P —施加的栽荷kgF —压痕的表面积，mm 2 D —钢球的直径，mm B —压痕直径，mm在P 和D 一定的情况下，布氏硬度的高低取决于压痕的直径d ，d 越大，表明材料的HB 值越低即材料越软；反之材料硬度高即HB 越大。
在具体测量时，并不是每次都按上述公式去算，而是根据D 与P 值大小，测量出压痕的直径d ，然后查表即得。
这种表格就是根据上述公式计算制出的，可参考压痕直径与布氏硬度表由于材料有硬有软，工件有厚、薄、大、小之分，为适应不同情况，其压头有Φ2.5mm 、Φ5mm 、Φ10mm 三种钢球。
载荷有15.6kg 、62.5kg 、187.5kg 、250kg 、750kg 、1000kg 、3000kg 七种。
硬度试验
图 2 压痕几何相似示意图
（1）压头材料与直径 D 的选择 布氏硬度值在 450 以下的材料(如热轧或正火钢材、灰铸铁、有色金属及其 合金等)，可选用钢球作压头。若材料的布氏硬度值大于 450(如高强度钢、淬火 钢等)，则应选用硬质合金球作压头。 球体直径 D 规定有五种：10、5、2.5、2 和 l mm。主要根据试样厚度来选择。 在试样厚度允许的条件下， 应尽可能选用 10mm 球体作压头， 从而得到能够真实 反映出金属平均硬度的较大压痕。 (2) P/D2 比值及试验载荷 P 的选择 P/D2 比值规定有七种：30、15、10、5、2.5、1.25 和 1。主要根据试样的材 料及其硬度范围来选择，见表 1。球体直径 D 及 P/D2 比值确定后，试验载荷 P 也就随之确定了。 (3) 试验载荷保持时间 t 的选择 试验载荷保持时间，因试样材料的硬度而不同。对黑色金属为 l0~15s；对有 色金属为 30±2s；对硬度小于 35HBS 的材料为 60±2s。
值，符号后面的数字依次表示钢球直径、载荷大小及载荷保持时间等试验条件。 对于材料相同而厚度不同的工件，为了测得相同的布氏硬度值，在选配压头 直径 D 及试验力 P 时， 应保证得到几何相似的压痕(即压痕的压入角 φ 保持不变)， 如图 2 所示。为此，应使 P/D2 为常数。对软硬不同的构料，为了测得统一的、 可资比较的硬度值，应选用不同的 P/D2 比值，以便将压入角 φ 限制在 280~740 的范围内，与此对应的压痕直径 d 在 0.24~0.6D 之间。 为保证试验后压痕直径在 0.24~0.6D 范围内，并要求压痕深度 h 小于试样厚 度δ的十分之一，在试验时应根据试样材料的硬度及厚度选择试验条件，即压头 材料与直径 D、P/D2 的比值与试验载荷 P、及试验力保持时间 t。
实验二 硬度试验
实验二 硬度试验一.实验目的一. 正确掌握三种测硬度(布氏、洛氏、维氏)的测试原理，主要规范及测试方法，要求能正确地测定各种材料的硬度值。
二. 培养正确选择硬度试验法的能力。
三. 熟悉几种硬度计的操作规程，并一般了解其主要结构、特点及其工作原理。
二.实验内容1、参考三种硬度试验法的特点对所给试验材料正确地选择一种或两种适当的硬度试验方法2、对每种试验材料根据所给定的硬度试验法，正确选择试验规范并分别测定其硬度值3、分析和讨论试验结果 三.基本概念及测试原理1、布氏硬度试验法(GB 231-84)布氏硬度的测试原理如图2-1所示，采用一定直径D 的淬硬钢球或硬质合金球，在规定负荷P 的作用下压入被测金属表面，经规定保荷时间后卸除负荷，在被测金属表面留下一球冠状压痕，测量试样表面压痕的直径d 即能算出压痕面积F ，然后以压痕单位面积上所承受的负荷表示金属的布氏硬度值，其符号用HB 表示，(压头为钢球时用HBS 表示，压头为硬质合金球时用HBW 表示)。
（注：布氏硬度超过350时，钢球和硬质合金球得到的试验结果明显不同）其值可用下述公式计算：()()222/mm kgf d D D D PF P HB --==π 式中：P ——施加的负荷(kgf )； F ——压痕表面积(mm 2)； D ——压头球体直径(mm )；h ——压痕深度(mm )； d ——试样表面压痕直径(mm )。
因此，只要测出试样表面的压痕直径，就可利用(2-1)式计算或查表面得到HB 值。
当采用这种试验方法时，实验证明被测试材料的布氏硬度值与所加负荷之间存在图(2-2)所示的关系。
为了使硬度值与所选择的负荷无关，该负荷下所产生的试样表面压痕直径d 满足下条件：D d D 6.024.0<<由于被测金属软硬不同，试件厚薄及大小不同，所产生的压痕又必须满足D d D 6.024.0<<，若采用一种负荷P 和一种直径D 的球体压头，是不能满足试验要求的，因此往往要求能使用不同大小的负荷P 和球体直径D 进行试验。
各种硬度含义及试验方法
各种硬度含义及试验方法硬度是物体抵抗外力或材料抗变形能力的一种物理性质，它与材料的分子结构、化学成分以及加工工艺等因素密切相关。
硬度通常用来评估材料的耐磨性、耐腐蚀性和强度等特性。
本文将介绍几种常见的硬度测试方法以及它们的含义。
第一种硬度测试方法是洛氏硬度测试。
洛氏硬度是由奥地利材料科学家约瑟夫·洛氏发明的一种硬度测试方法，常用于金属材料的硬度评估。
洛氏硬度测试分为洛氏硬度C（HRC）和洛氏硬度B（HRB）两种，分别适用于不同类型的材料。
在测试过程中，一个钢球或钻石锥体被压入材料表面，并测量产生的印记的直径或深度。
洛氏硬度的数值越高，表示材料越硬。
第二种硬度测试方法是布氏硬度测试。
布氏硬度通过在测试过程中计算材料表面上的印记大小来评估材料的硬度。
在测试中，一个钢球或钻石金锥被压入材料表面，并根据印记直径的大小来确定硬度值。
布氏硬度测试分为布氏硬度HB和超微硬度HBS两种。
布氏硬度常用于金属材料、塑料和弹性材料的硬度评估。
第三种常见的硬度测试方法是维氏硬度测试。
维氏硬度测试适用于金属材料、陶瓷和塑料等材料的硬度测量。
测试中，一个金刚石金锥被压入材料表面，并根据印记的长度来评估硬度值。
维氏硬度测试分为维氏硬度HV和超微维氏硬度HV0.1两种。
维氏硬度测试方法在材料科学和工程领域中广泛应用。
除了上述硬度测试方法，还有一些其他的硬度测试方法，如巴氏硬度、莱布氏硬度和超微硬度测试等。
这些方法适用于特定类型的材料和特定硬度范围的测量。
需要注意的是，不同的硬度测试方法适用于不同类型的材料。
在实际测试时，应根据材料的性质和所需硬度范围选择合适的测试方法。
此外，硬度测试结果仅能提供材料表面硬度的近似值，对于材料内部或横向的硬度差异无法准确测量。
总结起来，硬度是衡量材料抗变形能力的物理性质。
常见的硬度测试方法包括洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度等。
通过这些测试方法可以评估材料在不同条件下的硬度，帮助工程师和科学家选择合适的材料和加工工艺。
硬度测试的几种方法
硬度测试方法硬度--是衡量材料软硬程度的一个性能指标。
它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力，是反应材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。
常用的是静负荷压入法硬度试验，即洛氏硬度(HRA/HRB/HRC)、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。
而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。
布氏硬度-HB布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。
布式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(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)。
洛氏硬度-HR洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。
以毫米作为一个硬度单位。
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、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载荷和直径淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料，如铸铁- 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，如淬火钢等维氏硬度-HV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)。
它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。
硬度测试方法
硬度测试方法硬度是材料的抗划伤能力，通常用来衡量材料的硬度和耐磨性。
硬度测试方法是一种常用的材料性能测试方法，可以通过不同的测试方法来确定材料的硬度。
下面将介绍几种常见的硬度测试方法。
1. 洛氏硬度测试方法。
洛氏硬度测试是一种常用的金属硬度测试方法，通过在材料表面施加一定负荷，然后测量负荷下的压痕面积来确定材料的硬度。
洛氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，可以快速、准确地测量材料的硬度。
2. 布氏硬度测试方法。
布氏硬度测试是一种金属和非金属材料硬度测试方法，通过在材料表面施加一定负荷，然后测量压痕的对角线长度来确定材料的硬度。
布氏硬度测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试，可以对材料进行快速、准确的硬度测量。
3. 维氏硬度测试方法。
维氏硬度测试是一种金属硬度测试方法，通过在材料表面施加一定负荷，然后测量压痕的对角线长度来确定材料的硬度。
维氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，可以快速、准确地测量材料的硬度。
4. 硬度计测试方法。
硬度计是一种常用的硬度测试仪器，可以通过在材料表面施加一定负荷，然后测量压痕的深度或者直径来确定材料的硬度。
硬度计测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试，可以对材料进行快速、准确的硬度测量。
总结。
硬度测试方法是一种常用的材料性能测试方法，可以通过不同的测试方法来确定材料的硬度。
洛氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，布氏硬度测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试，维氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，硬度计测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试。
选择合适的硬度测试方法可以对材料进行快速、准确的硬度测量，为材料的质量控制和产品设计提供参考依据。
硬度测试的几种方法
硬度测试方法硬度-- 是衡量材料软硬程度的一个性能指标。
它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力，是反应材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。
常用的是静负荷压入法硬度试验，即洛氏硬度(HRA/HRB/HRC、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。
而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。
布氏硬度-HB布氏硬度(HB) 是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。
布式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( 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。
洛氏硬度-HR洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。
以毫米作为一个硬度单位。
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、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载荷和直径淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料，如铸铁-?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，如淬火钢等维氏硬度-HV 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)。
?它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。
硬度试验
于100时修约至整数；等于或大于10至小于100时， 修约至一
位小数；小于10时，修约至两位小数。
第五章 硬度试验
第二节 洛氏及表面洛氏硬度试验方法
一、试验原理 （一）洛氏硬度试验原理
用顶角为1200的金刚石圆锥体或一定直径（1.587mm、 3.175mm）的淬火钢球做压头，先在初试验力Fo的作用下, 将 压头压入试件表面一定深度ho以此作为测量压痕深度的基准， 然后再加上主试验力F1，在总试验力F(初试验力Fo + 主试验 力F1)作用下, 压痕深度的增量为h1，经规定时间后，卸除主试 验力F1，压头回升一定高度。于是在试样上得到由主试验力 所产生的压痕深度的残余增量e，金属洛氏硬度的高低就以e 的大小来衡量，e的单位为0.002mm，e数值愈大，表示材料 越软，反之, 则愈硬。但这种表示方式不符合人们的习惯，因 此改用一个常数K减去e来表示硬度值的高低，K即为最高硬 度值,这样洛氏硬度值可以表示为：
的商。
HB 0.102 F 0.102
2F
S
D D D2 d 2
(5-2)
第五章 硬度试验
第一节 布氏硬度试验
1 布氏硬度相似原理
布氏硬度试验时，只有在试验力F和球体直径D 恒定条件下，所测硬度值才具有可比性。由于金属 材料有硬有软，工件有大小厚薄之分，如果只采用 一种标准的试验力和球体直径，就会出现诸如对硬 材料适合，而对软材料发生球体陷入金属内的现象； 对厚工件适合，对薄工件可能发生压透现象。若使 布氏硬度试验测得结果具有可比性，就必须应用压 痕相似原理。
8 、在读数显微镜或其他测量装置上测量压痕 直径时，应在两个相互垂直的方向测量。压痕两直 径之差不应超过较小直径的2%。对于各向异性明 显的材料，两直径之差可不受这一限制，但应在有 关材料标准或协议中作出具体规定。
硬度的测试方法
常用的硬度测试方法：邵氏硬度、洛氏硬度硬度是指材料抵抗其他较硬物体压入其表面的能力。
硬度值的大小是表示材料软硬程度的有条件性的定量反映，它本身不是一个单纯的确定的物理量，而是由材料的弹性、塑性、韧性等一系列力学性能组成的综合性指标。
硬度值的大小不仅取决于该材料的本身，也取决于测量条件和测量方法。
硬度试验的主要目的是测量该材料的适用性，并通过对硬度的测量间接了解该材料的其他力学性能，例如磨耗性能、拉伸性能、固化程度等。
因此，硬度检测在生产过程中对监控产品质量和完善工艺条件等方面有非常重要的作用。
硬度试验因其具有测量迅速、经济、简便且不破坏试样的特点，是工程材料应用极为普遍的方法，也是检测材料性能最容易的一种方法。
测定硬度的方法很多，可分为以下三类。
1.测定材料耐顶针（球形顶针）压入能力的硬度试验例如布氏（Brine-II)硬度、维氏（Viekers）硬度、努普（Knoop）硬度、巴科尔（Barcol）硬度、邵氏（Shore）硬度等；2.测定材料对尖头或另一种材料的抗划痕性硬度试验例如比尔鲍姆（Bierbaum）硬度和莫斯（Mobs）硬度等；3.测定材料回弹性的硬度试验例如洛氏（Rockwell）硬度和邵氏反弹硬度等。
下面简单介绍几种硬度的测试方法。
一、邵氏硬度邵氏硬度又称肖氏硬度，是表示材料硬度等级的一种方法。
邵氏硬度分为邵氏压痕硬度和邵氏反弹硬度两种，前者被测样品放在硬度计台面的适当位置，压紧到规定时间后立即读取用数字0--100表示的压痕硬度读数。
使用的压痕硬度计有A型、C型和D型三种刻度型号；后者则使用邵氏反弹式硬度计进行测定，使用顶端装有金刚石的总重约3克的冲头，从约300MM高度的玻璃管中垂直落于试件上，由玻璃管的刻度读取其垂直反弹的高度。
（一）原理邵氏压痕硬度计的工作原理是将规定形状的压针在标准的弹簧压力下，并在严格的规定时间内，把压针压入试样的深度转换为硬度值，表示该试样材料的硬度等级，直接从硬度计的指示表上读取。
11种常见硬度检测方法大全
11种常见硬度检测方法大全洛氏硬度（HR）用一个金刚石圆锥（HRC）或经硬化的（钨）钢球压头（HRB等），以10kgf的预载荷和60, 100, 或 150kgf的主试验力压入被测材料表面。
表面洛氏硬度（HR）依据设定的标尺，用一个金刚石圆锥或经硬化的（钨）钢球压头压入被测材料表面。
表面洛氏测量应用的力值较小，产生的压痕较浅，多用于相对易碎和很薄的材料中。
预载荷为3kgf，主试验力为15, 30, 或45kgf。
维氏硬度（HV）以1-120kgf的试验力，将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压头压入被测材料表面。
压痕则应用显微镜或USB摄像头来进行视频观测及测量。
显微维氏硬度（HV）通常以不超过1kgf的试验力，将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压头压入被测材料表面。
压痕则应用精密显微镜或高分辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。
600x的放大倍数是最常见的，1000x的放大倍数正愈加被广泛的应用。
努氏硬度（HK）通常以不超过1kgf的试验力，将细长的金刚石椎体压入被测材料表面。
压痕则应用精密显微镜或高分辨率的USB摄像头来进行视频观测及测量。
600x的放大倍数是最常见的。
布氏硬度（HB）以1 - 3000kgf的试验力，将直径分别为1, 2.5, 5或10mm的硬质合金球或碳化钢球压入被测材料表面。
相对大的压痕则应用显微镜或USB摄像头来进行视频观测及测量。
里氏硬度（HL）（回弹方式）便携式硬度测试。
它是用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体，在一定弹簧弹力的作用下冲击试件表面，这种冲击力使被测材料表面产生了塑性变形，形成了一个压痕,随之冲击体失去了原有的速度（或能量）。
因此，被测材料越柔软，冲击体在回弹过程中失去的速度就越多。
里氏硬度可以应用于多种零件，需要遵守的测试要求也很少。
超声波硬度测试（UCI）便携式硬度测试。
一个维氏形状的金刚石压头固定在一个震荡棒上，以一定的力值加于被测材料表面，然后根据超音波振动，分析它的阻尼效应，从而测量材料的硬度值。
硬度测定实验报告
一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理和常用方法。
2. 掌握硬度计的使用方法和注意事项。
3. 通过实验，验证硬度测定方法的准确性。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面产生塑性变形的能力。
硬度是材料的重要力学性能指标之一，它反映了材料的耐磨性、抗压性和韧性等。
常用的硬度测定方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验等。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、标准硬度块、试块、钢球、金刚石压头等。
2. 试剂：无水乙醇、酒精、石油醚等。
四、实验步骤1. 布氏硬度试验（1）将标准硬度块和试块放置在布氏硬度计的工作台上，调整高度，使压头与试块表面接触。
（2）打开布氏硬度计的电源，启动压头，使其以一定的压力压入试块表面。
（3）保持压力一段时间后，停止压头，取出试块。
（4）观察试块表面产生的压痕，测量压痕直径。
（5）根据压痕直径，查表得到试块的布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验（1）将标准硬度块和试块放置在洛氏硬度计的工作台上，调整高度，使压头与试块表面接触。
（2）打开洛氏硬度计的电源，启动压头，使其以一定的压力压入试块表面。
（3）保持压力一段时间后，停止压头，取出试块。
（4）观察试块表面产生的压痕，根据压痕深度，查表得到试块的洛氏硬度值。
3. 维氏硬度试验（1）将标准硬度块和试块放置在维氏硬度计的工作台上，调整高度，使压头与试块表面接触。
（2）打开维氏硬度计的电源，启动压头，使其以一定的压力压入试块表面。
（3）保持压力一段时间后，停止压头，取出试块。
（4）观察试块表面产生的压痕，测量压痕对角线长度。
（5）根据压痕对角线长度，查表得到试块的维氏硬度值。
五、实验结果与分析1. 实验数据记录（1）布氏硬度试验：试块1的布氏硬度值为HBS，试块2的布氏硬度值为HBS。
（2）洛氏硬度试验：试块1的洛氏硬度值为HRB，试块2的洛氏硬度值为HRB。
（3）维氏硬度试验：试块1的维氏硬度值为HV，试块2的维氏硬度值为HV。
各种硬度测试方法
二 硬 度1、硬度试验1.1硬度（hardness ）材料抵抗弹性变形、塑性变形、划痕或破裂等一种或多种作用同时发生的能力。
最常用的有：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度、 肖氏硬度等。
1.2布氏硬度试验（Brinell hardness test ）对一定直径的硬质合金球加规定的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕直径。
布氏硬度与试验力除的压痕表面积的商成正比。
HBW=K ·)(222d D D D F−−π式中：HBW ——布氏硬度；K ——单位系数 K=0.102；D ——压头直径mm ；F ——试验力N ；D ——压痕直径mm 。
标准块硬度值的表示方法，符号HBW 前为硬度值，符号后按顺序用数字表示球压头直径（mm ），试验力和试验力保持时间（10~15S 可不标注）。
如350HBW5/750。
表示用直径5mm 的硬质合金球在7.355KN 试验力下保持10~15S 测定的布氏硬度值为350，600HBW1/30/20表示用直径1mm 的硬质合金球在294.2N 试验力下保持20S 测定的布氏硬度值为600。
1.3洛氏硬度试验（Rockwell hardness test ）在初试验力F 。
及总试验力F 先后作用下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力F 1，测量在初试验力下的残余压痕深度h 。
HR=N-sh 式中：HR ——洛氏硬度；N ——给定标尺的硬度常数；H ——卸除主试验力后，在初试验力下压痕残留的深度（残余压痕深度）；mm ； S ——给定标尺的单位；mm 。
A 、C 、D 、N 、T 标尺N=100，B 、E 、F 、G 、H 、K 标尺N=130；A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、K 标尺S=0.002。
N 、T 标尺S=0.001。
A 、C 和D 标尺洛氏硬度用硬度值、符号HR 和使用的标尺字母表示。
硬度测试标准及试验方法
硬度测试标准及试验方法
1. 金属材料：
布氏硬度测试（Brinell Hardness Test），使用球形钢珠压入材料表面，通过测量压痕直径来确定硬度值。
洛氏硬度测试（Rockwell Hardness Test），利用不同的压头和预载荷来测量材料的硬度，常见的有A、B、C三种不同的试验方法。
维氏硬度测试（Vickers Hardness Test），利用金刚石压头对材料进行压痕，通过测量压痕的对角线长度来计算硬度值。
2. 塑料及弹性材料：
唐氏硬度测试（Shore Hardness Test），使用不同硬度的指针或者压头，通过压入材料表面的深度来确定硬度值，常见的有A、D两种类型。
3. 陶瓷材料：
洛氏硬度测试（Rockwell Hardness Test），同金属材料的测试方法类似，但使用不同的压头和预载荷。
除了上述提到的硬度测试方法，还有一些特定材料或特定要求
下的硬度测试方法，比如超硬材料的专用硬度测试方法等。
此外，
国际上也有一些通用的硬度测试标准，比如ASTM、ISO等组织发布
的标准，这些标准对于不同类型材料的硬度测试提供了详细的规范
和指导。
总的来说，硬度测试标准及试验方法的选择应当根据具体的材
料类型、要求精度和实际应用情况来确定，同时在进行硬度测试时，还需要严格按照相应的标准和方法来进行，以确保测试结果的准确
性和可靠性。
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GB4342-84
金属显微维氏硬度试验方法
（二） 硬度测量原理
• 1. 布氏硬度
• 布氏硬度的测量原理是用一定载荷P(kgf)，把直径为D（mm） 的淬火钢球或硬质合金头压入被测金属的表面，保持一定时间后卸载， 根据金属压痕的表面积F（mm2),除载荷所得的商值即为布氏硬度， 其符号用HB表示，代表单位压痕面积上所承受的压力，一般不标出 单位。
• 式中，HBS、HBW分别代表用钢球和金刚石压头测得的 硬度，d是唯一变量，试验是只要测出压痕直径d（mm), 可通过计算，或查布氏硬度表即可得到HB值。 •
• 由于金属软硬不同，工件薄厚、大小不 同，不能仅采用一种标准载荷和钢球直 径D，需要在生产实验时，能使用不同 大小负荷P和钢球直径D。 • 对同一种材料采用不同载荷和钢球直径， 能否得到同一硬度值，关键在于压痕的 几何形状相似性。如图所示，要保证几 何相似性，必须保证钢球压入角j相等。
6．符号130HBW10/1000/30、HRC50、640 HV 30、640 HV 30/20、的含义？
7．维氏硬度两相邻压痕中心之间的距离?
8．显微硬度常用的压头有哪两种？其硬度值如何测量？
9．如何测量显微硬度的压痕对角线的长度？ 10．试根据下列试件的特点选择合适的硬度试验法进行 测量： (1) 渗碳层的硬度分析； (2) 淬火钢； (3) 灰口铸铁； (4) 鉴别钢中的马氏体和残留奥氏体；
二是硬度参数超出规定标准所造成的误 差。对第二种误差，在测量前需用标准 块对硬度计进行校准。
洛氏硬度各标度有一事实上的适用范围，要根 据规定正确选用。例如，硬度高于HRB100时， 应采用HRC标度进行测试；硬度低于HRC20时应 用HRB标度进行测试。因为超出其规定的测试 范围时，硬度计的精确度及灵敏度较差，硬度 值不准确，不宜使用。
试验力的影响
HB d = 0.375D
0 F
HB与试验力关系
试验力保持时间影响 压痕间的距离及压痕与试样边缘距 离的影响
布氏硬度试验机及操作程序
1、把试样放在工作台上，顺时针 转动手柄，使压头压向试样 表面 直至手轮对下面的螺母产生相对 运动为止。 2、按动加载按钮，开始加载，此 时紧压螺钉已拧松，圆盘并不转 动，当红色指示灯亮时，迅速拧 紧紧压螺钉，使圆盘转动，达到 所要求的持续时间后，转动自动 停止。
其他硬度测试法也都规定有相应的校正标准。
校准硬度计用的标准块不能两面使用，因标准 面与背面硬度不一定一致。一般规定标准块自 标定日起一年内有效。
2) 压头避免撞击,保持清洁; 3) 硬度计调整后，开始测量硬度时，第 一个测试点不用。因怕试样与砧座接触 不好，测得的值不准确。特第一点测试 完，硬度计处于正常运行机制状态后再 对试样进行正式测试，记录测得的硬度 值。
一 硬度
• • • • • • （一）基本概念 1. 硬度定义 硬度是衡量金属材料软硬的一种性能指标。 2 常用硬度测量方法和分类 硬度测量基本可分为压入法和划痕法。 压入法中，根据加载速度不同又可分为静载压入法和动载压入法（弹 性回跳法）。 • 在静载压入法中根据载荷、压头和表示方方法不同，又可分为布氏硬 度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等多种。 • 压入法比较简单，能测量所有金属材料的硬度，不损坏零件，而且在 一定条件下和材料抗拉强度等性能指标有一定关系，可由硬度值推断 其他强度指标，实际工作中使用最多。
10
大于130
P=30D2
30
有色 36-130 金属
P=10D2
30
8-35
P=2.5D2
60
布氏硬度试验影响因素
根据《硬度计量与硬度计》提供的分析,当压头直径 变化时,压痕直径会变化,表示为:
HB 2 1 D 1 n D 1 2 HB n d 1 D
• 2 、布氏硬度测定的技术要求 • 试样表面要与试验台平行，并有一定的光洁度，以使压痕边
缘清晰，保证精确测量压痕直径d。
• 压痕应距试样边缘＞D（钢球直径），两压痕之间的距离＞ 2D。 • 测定压痕直径时，应在相互垂直的方向上测量直径，取其平 均值为d。
• 为表明试验条件，可在HB值后标注D/P/T，如HB 10/3000/10
式中: n与材料相关的常数. 从式中看出球径变化引起硬度变化的趋向.
压痕直径测量误差的影响 压痕测量误差引起硬度的误差可表示为:
HB 1 d d 11 2 2 2 HB d d d 1 D
• h值来衡量材料的硬度。
• 金属越硬，压痕深度越小；金属越软， 压痕深度越大。若直接以深度h作为硬度 值，会出现材料越软，h值反而越大的情 况。为了适应人们认为硬度越高，材料 越硬的习惯相一致，认为规定以常数K减 去h值作为落实硬度值的指标，并规定每 0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号 K h HR表示： HR
三 实验步骤
• 1 在洛氏硬度计上测定铝、黄铜、20钢、T8钢 的HRC、HRB值。 • 2 在步氏硬度计上测定45钢正火、退火试样。
四.使用硬度计应注意的事项
除了各种硬度计使用时特殊注意事项外，还有 一些共同的应注意的问题，现列举如下：
1)硬度计本身会产生两种误差：
一是其零件的变形、移动造成的误差；
金属硬度实验
Metals degree of hardness experiments
一 实验目的 Experiment purpose
• 1 掌握金属布氏、洛氏硬度的实验原理和 测定方法； • 2 了解各种硬度实验方法的特点、应用范 围及选用原则； • 3 学会正确使用各种硬度计及它们之间的 换算关系。
• 由图可知， d D sin 2
HB P D2 2 j 1 1 sin 2 2
j
•
此式说明，若压入角不变，为了
• 使同一种材料二者所得HB不变，则要 • 求P/D2保持常数，这就是由压痕相似性原理导出的P和D选配 原则，硬度实验时必须执行。 • 国家标准规定布氏硬度实验时， P/D2的比值为30，10，2.5三 种，根据金属材料种类、试样硬度范围和厚度的不同，按照小 表规范选择钢球直径P、载荷P记载和保持时间。
• 图中0-0为金刚石压头没有和试样 • 接触位置，1-1为压头受到初载P1 • 后压入试样深度为h0的位置，2-2 • 为受到主载荷P2后压入试样深度 • 为h1的位置，3-3为压头卸掉主载
• 荷仍保留初载P1下的位置，由于弹 性恢复，压头位置提高了h2。此时 压头受主载荷作用压入深度为h: • h=h1-h2
3、逆时针转动手轮降下工作台， 取下试样用读数显微镜测出压痕 直径d。查表得到HB值。
• 2. 洛氏硬度
•
洛氏硬度是目前使用最为广泛的实验方法，和布氏 硬度一样，也是一种压入硬度实验方法，但它不是测 量压痕面积，而是测量压痕深度，以深度大小表示材 料的硬度值。 • 压头采用锥角为120o的金刚石圆锥或直径为1.588mm （1/6 inch)的钢球。 • 载荷分两次加，先加初载P1，然后加主载荷P2，其总 载荷为P=P1+P2.
4) 在试件允许的情况下，一般选不同部位
至少测试三个硬度值，取平均值，取平 均值作为试件的硬度值。 5 )对形状复杂的试件要采用相应形状的垫 块，固定后方可测试。对圆试件一般要 放在V形槽中测试。 6) 加载时动作要轻稳，加载时不能移动试 样或转动压头。
思
考
题
1．最常用的硬度计有哪几类？其硬度用什么符号表示？ 2．洛氏硬度计的测量原理是什么？ 3．最常用的三种洛氏硬度标准的压头载荷是如何配合使 用的？ 4．布氏和维氏硬度的试验原理是什么？ 5．试说明布氏、洛氏、维氏硬度试验的优缺点、适用范 围及测量注意事项。
硬质合金球与钢球对硬度影响
两者的影响没固定模式,但总的趋向是钢球结果 偏低.两试验例子: 表1 10mm直径硬质合金球与钢球试验结果比较 HBS HBW 222 223 285 287 354 357 461 475 627 745
5mm直径硬质合金球与钢球试验结果比较 HBS HBW 208 208 286 288 395 404 457 477 601 683
0.002
• 为了能用一种硬度测定从软到硬的金属材料硬度，采用了 不同的压头和总载荷，组合成几种不同的洛氏硬度标度， 每一种标度用一个字母载洛氏硬度符号HR后加以标注， 我国常用HRA, HRB, HRC三种，见表1-4。 • 各种洛氏硬度的值不能相互比较，可以通过试验测定的换 算表进行比较。有管洛氏硬度的实验方法见GB230-63
P P N / mm 2 HBS (W ) 0.102 F Dh
• 在实际实验时，由于测量压痕直径d比h方便，因此将上 式h换算成d的表达式
D 1 h 2 2 D2 d 2
HBS (W ) 0.102 29
D D D 2 d 2
洛氏硬度计
• 按预期硬度确定压头和载荷，装入试验机。 • 将符合要求的试样放置在实验机上，顺时针 转动手柄，使试样与压头缓慢接触，直到表 盘小指针指到0为止，此时即已预加载荷 10kgf。然后将表盘大指针调整到零点。 • 按动按钮，平稳加上主载荷，当表盘中大指 针反向旋转若干格并停止时，持续3-4秒，再 顺时针旋转摇柄，直至自锁为止，即卸除主 载荷。此时大指针退回若干格，这说明弹性 变形得到恢复，指针所指位置反映了压痕的 实际深度，由表盘上可以直接读出洛氏硬度 值，HRA、HRC读外圈黑刻度，HRB读内圈 红刻度。 • 逆时针旋转手轮，取出试样，测试完毕。
• 金属硬度实验方法国家标准及使用范围
标准编号 标准名称 使用范围
GB231-84
金属布氏硬度试验方法
用于黑色、有色金属的原材料检验，也可 用于退火、正火钢铁试件的硬度测试