洛氏硬度
洛氏硬度
洛氏硬度(HR)测试当被测样品过小或者布氏硬度(HB)大于450时,就改用洛氏硬度计量。试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕深度求出材料的硬度。根据实验材料硬度的不同,可分为三种不同标度来表示: HRA 是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度,用于硬度极高的材料。例如:硬质合金。 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。例如: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。例如:淬火钢等 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC中的A、B、C为三种不同的标准。称为标尺A、标尺B、标尺C。洛氏硬度实验是现今所有使用的几种普通压痕硬度实验的一种。三种标尺的初始压力均为98.07N(10Kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(60Kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至1471N(150Kgf),因此标尺B适用于较软的材料检测。标尺C适用于较硬的材料检测。 最常用标尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC标尺用于测试淬火钢、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。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属,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。[编辑本段]力学性能 洛氏硬度没有单位,是一个无纲量的力学性能指标,其最常用的硬度标尺有A、B、C三种,通常记作HRA、HRB、HRC,其表示方法为硬度数据+硬度符号,如50HRC。[编辑本段]硬度标准 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。 你所说的C标尺即HRC标准。 洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf);而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料,而标尺C适用较硬的材料。 实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗
各种硬度对照表洛氏硬度
各种硬度值对照表
洛氏硬度
(HRB) (HRC)
——
68
——
67.5
——
67
——
66.4
——
65.9
——
65.3
——
64.7
——
64
——
63.3
——
62.5
——
61.8
——
61.7
——
61
——
60.1
——
60
——
59.7
——
59.2
——
58.8
——
58.7
——
58.3
——
57.3
——
56
——
55.6
——
170
——
86.8
——
178
26
167
——
86
——
175
——
163
——
85
——
171
25
156
——
82.9
——
163
——
149
——
80.9
——
156
23
143
——
78.7
——
150
22
137
——
76.4
——
143
洛氏硬度标准
洛氏硬度标准
洛氏硬度标准是一种国际标准,用来衡量材料的硬度。它是利用一个硬度支架将金属和其他材料压痕,然后通过测量压痕深度来测量材料的硬度,确定洛氏硬度标准,中心硬度计算机程序对洛氏硬度标准做出评估。
洛氏硬度测定基本原理是:利用洛氏硬度支架在金属表面或其他材料表面施加压力,并通过测量圆盘的压痕锋利深度来衡量材料的硬度。它可以测量材料的洛氏硬度值,其中越小的硬度值表示材料的硬度越大。
洛氏硬度测定采用的就是洛氏硬度标准支架。这种支架由头部、钢球、底座组成,主要用于非破坏性测试。尖头采用棱锥形,可以轻松使用压力放松材料,并将压力程度可以根据需要精确调整。由于洛氏硬度标准支架本身可以调整压力,因此可以轻松测量出不同材料的洛氏硬度值。
洛氏硬度计算机程序(Computerized Rockwell Hardness Tester,CRHT)是用来计算材料的洛氏硬度的一个计算机程序。它可以根据用户的需求,自动计算材料的洛氏硬度,并提供统计和实时显示信息。CRHT可以使用多种计算模式,从而提高测定过程的精确度,并提供
更详细的测试结果。
洛氏硬度标准已经被广泛应用于金属和其他材料的硬度测试中。它提供了一种直接而又精确的测量方法,可以用来衡量材料的硬度程度。由于洛氏硬度标准的便捷性和可靠性,它已被广泛用于各种工业
制造行业的硬度测试。
洛氏硬度标准的应用已经发展到各行各业,包括金属制造业、机械制造业、服装制造业等。它的用途涵盖:
1、金属表面硬度测试;
2、刀具硬度检测;
3、金属材料的耐磨性测试;
4、扭转轴承、关节和活塞等部件的硬度分析;
洛式硬度单位
洛式硬度单位
硬度是衡量材料坚硬程度的重要指标,而在众多硬度单位中,洛氏硬度(Rockwell hardness)因其独特优势被广泛应用于材料科学、金属学和工业领域。本文将介绍洛氏硬度单位的定义、原理、测量方法以及其在实际应用中的重要性。
一、洛氏硬度单位的定义和原理
洛氏硬度是一种相对于布氏硬度的改进方法,由美国工程师洛克威尔(Rockwell)于1908年提出。它是以球形金刚石压头在材料表面施加一定的压力,根据压入深度计算硬度的方法。洛氏硬度单位用符号“HRC”表示,数值范围为0~100。
二、洛氏硬度计的构造和测量方法
洛氏硬度计主要由测力装置、压头、砧座和读数装置组成。在测量过程中,先将金刚石球形压头垂直于待测材料表面,然后通过测力装置施加一定的压力,使压头均匀地压入材料。根据压入深度和压力大小,通过读数装置读取洛氏硬度值。
三、洛氏硬度与其他硬度单位的换算关系
1.布氏硬度(HB)与洛氏硬度(HRC)的换算关系:HRC = 100 - 0.1 * (HB - 100)。
2.维氏硬度(HV)与洛氏硬度(HRC)的换算关系:HRC = HV / 10。
四、洛氏硬度在实际应用中的重要性
1.洛氏硬度适用于硬质、脆性材料的测量,如钢铁、硬质合金等。
2.洛氏硬度能反映出材料内部的弹性、塑性及强度等性能,对材料的热处理、焊接质量等方面有重要指导意义。
3.在金属制品的生产、加工和检验过程中,洛氏硬度测量有助于确保产品质量、提高生产效率。
五、提高洛氏硬度测量准确性的方法
1.选择合适的洛氏硬度计:根据被测材料的硬度和形状,选择适合的洛氏硬度计。
布氏硬度与洛氏硬度换算表
布氏硬度与洛氏硬度换算表
洛氏硬度(Rockwellhardness)与布氏硬度(Brinellhardness)是两种常用的金属材料硬度测试方法,它们的换算表是比较常用的工具,对于特定的金属材料,可以用布氏硬度测量,并利用换算表将其值转换成洛氏硬度。
布氏硬度测试的基本原理是将一个标准的压头(以F为单位)放置在金属材料上,同时用一种数据采样设备(例如一个麦克纳普仪器)记录该压头在金属表面上所产生的深度比例(以千分之一寸为单位),最后得到金属表面的硬度指数,即布氏指数。
洛氏硬度测试的原理与布氏硬度测试的原理非常类似,也是使用一个标准的压头(以C为单位)放置在金属材料上,用一种数据采样设备(例如一个麦克纳普仪器)记录压头在金属表面上所产生的深度比例(以千分之一寸为单位),最后得到金属表面的硬度指数,即洛氏指数。
由于不同的金属材料有不同的硬度,因此必须根据金属材料的不同性质设计换算表,以达到准确转换的目的。下面是一张常用的布氏硬度与洛氏硬度换算表:
|氏硬度 | 8mm球头压头 | 10mm球头压头 |
| -------- | -------------- | --------------- |
| HB30 | 67.5 | 65 |
| HB45 | 90.5 | 88 |
| HB60 | 112 | 110 |
| HB75 | 133 | 131 |
| HB90 | 154 | 152 |
| HB105 | 175 | 172 |
| HB120 | 196 | 193 |
| HB135 | 217 | 214 | 从上表可以看出,布氏硬度有8mm球头压头和10mm球头压头两种,每个硬度值都有一定的洛氏硬度,8mm球头压头比10mm球头压头略高。基于此换算表,我们可以很容易地转换一种金属材料的布氏硬度为洛氏硬度,从而得到准确的硬度指数。
表面洛氏硬度对照表
表面洛氏硬度对照表
洛氏硬度对照表是用于测量材料硬度的一种常用方法。它是根
据洛氏硬度测试原理和硬度计的读数,将材料硬度转化为一个标准
化的数值。洛氏硬度对照表通常包含了不同硬度等级与对应的数值。
在洛氏硬度对照表中,通常会列出不同硬度等级,如HRC、HRB、HRA等,并给出对应的数值范围。不同等级的硬度表示了材料的不
同硬度水平。一般来说,数值越高表示材料越硬。
洛氏硬度对照表的使用有助于工程师和技术人员在实际工作中
对材料进行硬度测试和比较。通过对照表,可以快速了解材料的硬
度等级,从而选择合适的材料用于特定的工程应用。
需要注意的是,不同的材料可能有不同的洛氏硬度对照表。因
为不同材料的硬度特性不同,所以对应的硬度等级和数值范围也会
有所差异。因此,在使用洛氏硬度对照表时,需要确保选择正确的
对照表与所测试的材料相匹配。
总结起来,洛氏硬度对照表是一种用于测量材料硬度的标准化
工具,通过对照表可以了解材料的硬度等级和数值范围,帮助选择合适的材料用于工程应用。
洛氏硬度洛氏硬度
理
度
t = t2 − t3
HRC=100-500t HRB=130-500t
• 度 便 洛 度 (HR)
理
• 洛 ( 度 (1/16 120 1.59mm) 0.2mm 度 利 理 度 )
度 金 HRC 料 10kg +150kg
度
HRB
10kg +100kg 料
度
HRC HRB 金 (120 (1.6mm (1 6 料 10kg 150kgf ( 100kgf ( 0.2mm 0 2 料 ) )
-3 3
• 度 • • 狀 ( • 度 不 度 留 降 輪 降 度 ) 度 不 讀 量 0.2 了 4~5 度 30) 度 set (C 度 0 B
来自百度文库 •
了 料
料 度 度 狀
HRC HRB
度) 度)
-1 1
• 度 了 • 滑 度1.5mm V 3~9 度 • 滑 3~10 度 不 行 度 度數 度10 度 度 10/µm/sec
•
-2
• • • 塞 料狀 60kgf 40kgf 3~7 50kgf) 不 行 • 降 ( 輪 降 輪 度 ) 不 (10kgf) 離 5 度 螺 ( 兩 不 螺 ) 降螺 (
洛氏硬度
洛氏硬度
洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。
简介
洛氏硬
度(HR)测试当被测样品过小或者布氏硬度(HB)大于450时,就改用洛氏硬度计量。试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕深度求出材料的硬度。根据实验材料硬度的不同,可分为三种不同标度来表示:HRA是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求的硬度,用于硬度极高的材料。例如:硬质合金。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。例如: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。例如:淬火钢等洛氏硬度中HRA、HRB、HRC 中的A、B、C为三种不同的标准。称为标尺A、标尺B、标尺C。洛氏硬度实验是现今所有使用的几种普通压痕硬度实验的一种。三种标尺的初始压力均为98.07N (10Kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(60Kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(100Kgf),因此标尺B适用于较软的材料检测。标尺C适用于较硬的材料检测。最常用标尺是HRC、HRB和HRA,其中HRC标尺用于测试淬火钢、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。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRA 标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色
什么是洛氏硬度
xx氏硬度
洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。最常用标尺是HR
C、HRB和HRF,其中HRC标尺用于测试淬火钢、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。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属,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。
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,对应于表面洛氏硬度的6个标尺。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,试样较小,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,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。表面洛氏硬度的N标尺适用于类似洛氏硬度的HR
C、HRA和HRD测试的材料;T标尺适用于类似洛氏硬度的HR
B、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,灵敏度下降,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,金刚石容易损坏,压头寿命会大大缩短,因此一般应改用HRA标尺。
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:
洛氏硬度hrc
洛氏硬度hrc
洛氏硬度HRC是指通过硬度测试机以钨球压入金属材料表面形成的痕迹大小来表示这种材料的硬度指数。洛氏硬度是常用的一种材料硬度测试方法,尤其适用于检测金属材料。
1. 洛氏硬度HRC的作用
洛氏硬度HRC的测试可以测量材料表面的硬度,用于判断材料质量。在制造业中,硬度测试是进行生产控制和质量保证的重要手段。因为它能够为制造商提供关于材料的准确信息,帮助他们在制造零件,设备和机器时做出明智的决策。
2. 洛氏硬度HRC测量原理
洛氏硬度HRC的测量原理是将一定负载的压头附加到材料表面,观察钨球压入材料表面形成的痕迹大小,通过比较标准痕迹尺寸,可以得到硬度值。这个测试可以在不同的金属材料上进行,包括钨,钢,铁和铝等。如果硬度测试的条件是相同的,则可以比较材料的硬度。
3. 洛氏硬度测试机的使用
洛氏硬度测试机是用于测试材料硬度的设备。测试机根据不同材料的硬度进行分类。其中HRC测试机适用于金属材料的测试。测试机的使用步骤如下:
(1)将需要测试的样品放在测试机的平台上,平台可以接受不同形状的样品。
(2)通过控制测试机的压头与样品的接触面,使其成为垂直状态。
(3)选择预先设定的测试负载并将其加载到压头上。
(4)观察样品表面的深度痕迹和钨球继续回弹,从而确定硬度指数。4. 洛氏硬度HRC的优点和局限性
(1)准确性高:洛氏硬度测试的结果准确、可重复和可比性。
(2)方便易操作:洛氏硬度测试仪器的操作较为简单,测试时间短。
(3)局限性:洛氏硬度测试仪器无法测试非金属材料,测量结果对热
处理等因素非常敏感,无法检测材料内部的硬度。
莫氏硬度和洛氏硬度
莫氏硬度和洛氏硬度
莫氏硬度和洛氏硬度是常见的材料硬度测试方法。
莫氏硬度是由德国矿物学家弗里德里希·莫氏于1812年发明的,它是通过将一种硬度标准为10的矿物质(钻石)与被测试物体进行对比,来确定被测试物体的硬度。莫氏硬度测试是通过将测试物体与一组硬度标准进行比较,从而确定测试物体的硬度等级。
洛氏硬度是由美国工程师洛伦茨·洛氏于1919年发明的,它是通过使用一个钢球或钻头在被测试物体表面上施加压力来测量硬度的。洛氏硬度测试是通过将测试物体暴露在不同的压力下,然后测量它们的压痕深度来进行的。
这两种硬度测试方法都广泛应用于工业和科学领域,用于确定材料的硬度和耐磨性。然而,莫氏硬度测试通常用于测试矿物质,而洛氏硬度测试则用于测试金属和其他工程材料。
洛氏硬度
洛氏硬度简介
洛氏硬度是以顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为Φ1.588㎜的淬火钢球
作压头,以规定的试验力使其压入试样表面。试验时,先加初试验力,然后加主试验力。压入试样表面之后卸除主试验力,在保留初试验力的情况下,根据试样表面压痕深度,确定被测金属材料的洛氏硬度值。
洛氏硬度值由h的大小确定,压入深度h越大,硬度越低;反之,则硬度越高。一般说来,按照人们习惯上的概念,数值越大,硬度越高。因此采用一个常数c减去h来表示硬度的高低。并用每0.002㎜的压痕深度为一个硬度单位。由此获得的硬度值称为洛氏硬度值,用符号HR表示。
由此获得的洛氏硬度值HR为一无名数,试验时一般由试验机指示器上直接读出。
洛氏硬度的三种标尺中,以HRC应用最多,一般经淬火处理的钢或工具都采用HRC测量。在中等硬度情况下,洛氏硬度HRC与布氏硬度HBS之间关系约为1:10,如40HRC相当于400HBS。如50HRC,表示用HRC标尺测定的洛氏硬度值为50。硬度值应在有效测量范围内(HRC为20-70)为有效。
洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002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)。
什么是洛氏硬度
洛氏硬度
洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。最常用标尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC标尺用于测试淬火钢、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。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属,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。
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,对应于表面洛氏硬度的6个标尺。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,试样较小,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,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。表面洛氏硬度的N标尺适用于类似洛氏硬度的HRC、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,灵敏度下降,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,金刚石容易损坏,压头寿命会大大缩短,因此一般应改用HRA标尺。
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:
洛氏硬度读数
洛氏硬度读数
洛氏硬度读数是用来衡量材料硬度的一种常用方法。
洛氏硬度测试是通过将一个金属球或钻头压入待测材料表面,然后测量压入深度来确定材料的硬度。测试中使用的洛氏硬度计通常是一个带有刻度的仪器,读数范围从0到100。洛氏硬度读数越高,表示材料越硬。
洛氏硬度读数的单位是HRC(Rockwell C硬度),通常用于测量较硬的材料,如金属和合金。对于某些特殊材料,还可以使用其他洛氏硬度标尺,如洛氏B硬度(HRB)和洛氏A硬度(HRA),它们的读数范围和应用略有不同。
需要注意的是,洛氏硬度读数受到多种因素的影响,如测试方法、测试力大小、试样几何形状等。因此,在进行洛氏硬度测试时,需要严格遵循测试标准和操作规程,以确保获得准确可靠的读数。
洛氏硬度
洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度对照区别和换算
硬度:是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。普通的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、维氏硬度(HV),橡胶塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。流行的里氏硬度(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。因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。
钢材的硬度:金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同,
●常规表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC 较为常用。
●HB应用范围较广,HRC适用于表面高硬度材料,如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。
●HV-适用于显微镜分析。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)。
●HL手提式硬度计,测量方便,利用冲击球头冲击硬度表面后,产生弹跳;利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回弹速度)/ VA(冲击速度)。
●目前常用的便携式里氏硬度计用里氏(HL)测量后可以转化为:布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)测量硬度值。时代公司生产的TH系列里氏硬度计就有此功能,是传统台式硬度机的有益补充!”(详细情况请点击《里氏硬度计
各种硬度表示方法
各种硬度表示方法
在材料科学和物理学中,硬度是衡量材料抵抗外部负荷或抵抗变形的能力的一个重要参数。以下是几种常见的硬度表示方法:
1.洛氏硬度(Rockwell Hardness):洛氏硬度是一种通过测量压痕深度来确
定材料硬度的测试方法。它通常在工程和制造业中使用,包括钢铁、铝合金和塑料等材料。洛氏硬度值(HRC)是通过从压痕深度读数计算得出的,其公式为:HRC = (Do - D) / Do x 100,其中Do是标准压头压入材料中的深度,D是样品压头压入材料中的深度。
2.布氏硬度(Brinell Hardness):布氏硬度是通过测量压痕直径来确定材料
硬度的测试方法。它通常用于测量较软的材料,如铜、铝、低碳钢等。布氏硬度值(HB)是通过从压痕直径读数计算得出的,其公式为:HB = 2P/(d1 + d2) x 1000,其中P是压力,d1和d2是压痕直径。
3.维氏硬度(Vickers Hardness):维氏硬度是一种通过测量单位面积压痕的
负荷来确定材料硬度的测试方法。由于其精度较高,维氏硬度常用于测量较小的样品或高硬度的材料,如硬质合金、渗碳钢、硬化钢等。维氏硬度值
(HV)是通过从压痕负荷读数计算得出的,其公式为:HV = P / A x
1000,其中P是压力,A是压痕面积。
4.努氏硬度(Knoop Hardness):努氏硬度是一种通过测量单位长度的压痕来
确定材料硬度的测试方法。它主要用于测量具有较低硬度的各向异性材料,如玻璃纤维增强塑料、陶瓷等。努氏硬度值(HK)是通过从压痕长度读数计算得出的,其公式为:HK = 2P/(L x W),其中P是压力,L是压痕长度,W 是压痕宽度。
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《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头
二、教学过程设计
三、讲义
1.金属的硬度试验
硬度是表示材料表面一个小区域内抵抗塑性变形或破坏的能力,它反映材料在力的作用下的最大承载能力。一般情况下,金属的硬度值越高,其承载能力越强。
钢铁材料一般用作结构材料或工具材料,承载能力是其最基本的性能要求。表征金属承载能力的参量有两种:强度和硬度。与拉伸试验测强度相比,硬度试验更简便迅速,且该试验方法可以在工件表面直接进行,无需单独取样,不受生产进度或其它因素的影响。因而,该方法已被广泛应用于工程生产和科学研究中。
钢的硬度检验有多种,目前已被标准化且广泛应用的主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验。具体参照国家标准:GB/T231—1998《金属布氏硬度试验》、GB/T230—1998《金属洛氏硬度试验》和GB/T4340—1998《金属维氏硬度试验》中的规定进行。本次课我们主要学习布氏硬度测试方法。
2.洛氏硬度的原理
相对布氏硬度试验来说,洛氏硬度试验法的操作更简便迅速,且压痕小,可直接在工件表面或较薄金属上实行。因而,洛氏硬度法是目前工厂生产检验中应用最广的硬度试验方法。
洛氏硬度试验的原理是一个顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm (1/16英寸)的淬火钢球为压头,在规定的载荷作用下压入被测金属表面,然后根据压痕深度来确定试件的硬度值。
上图表示金刚石圆锥压头的洛氏硬度试验原理。试验时,先加初载荷98.07N (10kgf ),使压头紧密接触试件表面,此时压力深度为h 1,然后加主载荷,继续压入金属中,待总载荷(初载荷+主载荷)全部加上并稳定后,将主载荷去除,由于被测试件金属弹性变形的恢复,压头压入深度是h 3,压头在主载荷作用下压入金属中的塑性变形深度就是h (h=h 3-h 1),并以此来衡量被测金属的硬度。显然,h 越大,金属的硬度越低;反之,硬度越高。考虑到数值越大硬度越大的习惯,故采用一个常数K 减轻h 来表示硬度高低,并用每0.002mm 的压痕深度为一个硬度单位,由此获得的硬度值称为洛氏硬度,用HR 表示,即
HR=02
.00h -K
式中,K 为常数,用金刚石圆锥压头,K=0.2mm ;用淬火钢球压头时,K=0.26.由此获得的洛氏
硬度值HR只表示硬度高低而没有单位,试验时,可由硬度计的指示器上直接读出。
根据金属材料软硬程度不一,可选用不同的压头和载荷配合使用,测得的硬度值分别用不同的符号来表示。三种常用的洛氏硬度符号、试验条件和应用列于下表.
3. 洛氏硬度计的基本构造
常用洛氏硬度试验计构造如下图所示,其主要部件包括:机体和工作台、加载机构、千分表指示盘。试验时,将符合要求的试样置于试样台上,顺时针旋转手轮,使试样与压头缓慢接触,直至表盘小指针指到“0”为止,此时已加预载荷98N(10kgf)。然后将表盘大指针调整至零点(HRA、HRC零点为0,HRB零点为30)。按下按钮,平稳地加上主载荷。表盘中大指针反向旋转若干格后停止,持续几秒(视材料软硬程度而定),之后再顺时针旋转摇柄,直到自锁时,即卸去主载荷。此时大指针退回若干格,最后由表盘上可直接读出洛氏硬度值(HRA、HRC读外圈黑刻度,HRB读内圈黑刻度)。
上述洛氏硬度试验法应在试样的平面上进行,若在曲率半径较小的柱面或球面上测定硬度时,应在测定的硬度值上,再加上一定的修正值,曲率半径越小,修正值越大。修正值的大小可由
GB/T230.1-2004中查得。
洛氏硬度的表示方法:硬度数值直接写在HRA、HRB或HRC的后面。例如:某低碳钢的洛氏硬度测试值为48,选择的HRC标尺,表示为HRC48.
4. 洛氏硬度的测试步骤
(1)调整工作台,将好标准硬度块平放在洛氏硬度机的工作台上。
(2)按标准要求选择合适的洛氏硬度标尺符号,系统会自动调整压头和试验力。。
(3)启动试验机开始硬度测试,每次至少测试三个点,取平均值作为洛氏硬度值。
(4)测试完毕后,降下工作台,取下试样。
(5)按标准要求对测试结果进行修约,记录洛氏硬度值。
5. 洛氏硬度的应用
金属的硬度与强度一样,是反映其在静力条件下的最大承载能力的主要依据,它是工程设计和选材的主要依据,在工程上有广泛的应用。一般碳钢的硬度较低,主要用作要求不高的建筑材料;而淬火、中温回火后的合金钢其硬度远远高于普通钢,用于受力集中的螺母螺栓等紧固件,其加工制造也相对困难,需要用淬火钢或硬质合金作刀具。
四、训练任务
1.任务名称:钢的洛氏硬度测试
2.任务要求:①小组长明确分工,组内协助完成任务。
②工作细致认真,能熟练操作洛氏硬度计。
③测试结果分析要思路清晰,任务单填写要求工整整洁。
④小组展示语言要大方得体,小组评价时要客观公正。
3.实训用具:标准硬度块3块、洛氏硬度计、纱布、酒精。
4.操作步骤:
(1)用棉纱布沾取少许酒精擦拭标准硬度块表面,至表面干净整洁。
(2)按标准要求选择合适的布氏硬度计的压头,将压头平整的安装在布氏硬度计的端头。
(3)在试验机的操作界面上设置压头类型、压头尺寸D、试验力F、保压时间t。启动试验机开始硬度测试。
(4)测试完毕后,降下工作台,取下试样。用目测显微镜测试压痕直径d,利用自动测试软件计算其布氏硬度值。
(5)按标准要求对测试结果进行修约,将修约后的结果记录在实训任务单的相应位置。
(6)各组派代表上讲台展示本组的测试结果,并简要分析数据或结果的处理过程。
(7)教师给出标准值和评分标准,学生完成组内自评、小组互评。
(8)教师对本次训练项目和知识点做总结,布置下次课的任务。
参考资料:GB/T231—1998《金属布氏硬度试验》
5.实训任务单
本次实训将学生分为三组,测试20#、45#、60#钢标准块的硬度,并简要分析钢的硬度与碳含量之间的关系。
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