材料硬度讲义
材料硬度知识介绍
材料硬度知识介绍机械制造中所用的刀具、量具、模具等，都应具备足够的硬度，才能保证使用性能和寿命，今天小编就和您聊一聊「硬度」相关的话题。
硬度是衡量材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
通常，材料越硬，其耐磨性越好，比如齿轮等机械零部件会要求有一定的硬度，以保证足够的耐磨性和使用寿命。
一、硬度的分类1、布氏硬度布氏硬度（符号HB）试验方法，在已成公认规格的硬度中，是最早被开发总结出来的一种方法，它促成了其他硬度试验方法的出现。
布氏硬度试验的原理为：压头(钢球或硬质合金球、直径Dmm)施加试验力F，试样打压后，提升压头留下的凹部直径d(mm)中计算出球压头与试样的接触面积S(mm2)，除试验力而得出的值。
压头为钢球时的符号为HBS、硬质合金球时为HBW。
k是常数(1/g= 1/9.80665 = 0.102)。
2、维氏硬度维氏硬度（符号HV）是可以用任意试验力进行试验的应用范围最为广泛的试验方法，特别在9.807N以下的微小硬度领域的应用非常多。
维氏硬度是将试验力F(N)除以标准片与压头之间的接触面积S(mm2)所得的值，该面积根据在试验力F(N)下通过压头(四方锥金刚石，相对面角=136˚)在标准片上形成的压痕的对角线长度d(mm，两个方向长度的平均值)计算。
k为常数(1/g=1/9.80665)。
3、努氏硬度努氏硬度（符号HK）如以下公式所示，是通过将试验力除以压痕投影面积A (mm2)所计算的值，该面积根据在试验力F通过按压长菱形金刚石压头(相对边角为172˚30'和130˚)在标准片上形成的压痕的较长对角线长度d (mm)计算。
努氏硬度也可以通过将显微硬度试验机的维氏压头替换为努氏压头来测量。
4、洛氏及表面洛氏硬度洛氏硬度（符号HR）或洛氏表面硬度的测量之前，需先使用金刚石压头(尖端锥角：120˚，尖端半径：0.2mm)或球形压头(钢球或硬质合金球)向标准片施加预加载力，然后施加试验力，并恢复预加载力。
材料硬度基础知识
一、硬度简介：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。
1.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)。
2.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)。
3 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HV值(kgf/mm2)。
注：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。
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)。
材料硬度概念
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)。
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)。
2.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、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，如热处理后的硬度等等。
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，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)。
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。
3.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。
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。
和布氏、洛氏硬度试验相比，维氏硬度试验测量范围较宽，从较软材料到超硬材料，几乎涵盖各种材料。
4.里氏硬度里氏硬度是以ＨＬ表示，里氏硬度测试技术是由瑞士狄尔马，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，在一定力的作用下冲击试件表面，然后反弹。
洛氏硬度辅导讲义
谢谢
试样最小厚度要求
用金刚石圆锥压头试验（A、C、和D 标尺
X— 洛氏硬度 Y— 试样最小厚度，mm
用球压头试验（B、E、F、G和D 标尺）
表面洛氏硬度试验（N和T 标尺）
试样试验面的基本要求
试样的表面应平坦光滑，并且不应有氧化皮及 外界污物，尤其不应有油脂。一般试样表面粗 糙度Ra应不大于0.8μm,除非产品标准另有规定. 在做可能会与压头粘接的活性金属的硬度试验 时,例如钛,可以使用某种合适的油性介质例如 煤油. 使用的介质应在试验报告中注明.
（4）试验程序 制作和测量压痕深度步骤及要求
3)试样的支承与固定 试样应平稳地放置在刚性支承物上, 并使压头轴线与试样平面 垂直,以避免试样产生位移，在大量试验前或距上次试验超过24小 时,以及移动和更换压头或载物台之后,应确定硬度计的压头和载 物台安装正确，上述调整后的前两次试验结果应舍弃。 应对圆柱形试样作适当支撑，例如放置在洛氏硬度值不低于 60HRC的带有V形槽的支座上，尤其应注意使压头、试样、V形槽 与硬度计支座中心对中。 防止平移并与试验面平行，以保证试 验力垂直地作用在试验面上。试样应稳固地放置试样台上，并保 证在试验过程中不产生位移和挠曲。由于洛氏硬度值是以压痕压 人深度度量的，尤其对半成品或工件直接进行试验时，附加样品 支承架应具有牢靠的支承稳定性，避免在试验过程中发生转动或 位移。以确保试验数据可靠、准确。任何情况下，不允许压头与 试台及支座触碰。试样支承面、支座和试台工作面上均不得有压 痕。
（4）试验程序 制作和测量压痕深度步骤及要求
5)试验力保持时间 施加主试验力后，总试验力的保持时间应以示值指示器指示基本不变为 准。总试验力推荐如下： ① 对于施加主试验力后不随时间继续变形的试样，保持时间不超过3s；
什么是硬度？硬度基本知识介绍
什么是硬度？硬度基本知识介绍什么是硬度？硬度基本知识介绍硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能⼒，是衡量材料软硬的判据，是⼀个综合的物理量。
材料的硬度越⾼，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之⼀。
硬度的测定常⽤压⼊法。
把规定的压头压⼊⾦属材料表⾯层，然后根据压痕的⾯积或深度确定其硬度值。
根据压头和压⼒不同，常⽤的硬度指标有布⽒硬度（HBS、HBW）、洛⽒硬度（HRA、HRB、HRC等）和维⽒硬度（HV）。
⼀、布⽒硬度1、试验原理⽤直径为D的淬⽕钢球或硬质合⾦球，以相应的试验⼒F压⼊试样表⾯，保持规定的时间后卸除试验⼒，在试样表⾯留下球形压痕，如左图所⽰。
布⽒硬度值⽤球⾯压痕单位⾯积上所承受的平均压⼒表⽰。
⽤淬⽕钢球作压头时，布⽒硬度⽤符号“HBS”表⽰;⽤硬质合⾦球作压头，布⽒硬度⽤符号“HBW”表⽰。
HBS(HBW)：⽤钢球（硬质合⾦球）试验的布⽒硬度值；F：试验⼒（N）；d：压痕平均直径（mm）；D：钢球（硬质合⾦球）直径（mm）．布⽒硬度的单位为N/mm2，但习惯上只写明硬度值⽽不标出单位。
2、选择试验规范在进⾏布⽒硬度试验时，钢球直径Ｄ、施加的试验⼒Ｆ和试验⼒保持时间、应根据被测试⾦属的种类和试样厚度，按下表所⽰的布⽒硬度试验规范正确地进⾏选择。
布⽒硬度试验规范：由布⽒硬度值的计算公式可以看出，当所加试验⼒Ｆ与钢球（或硬质合⾦球）直径Ｄ已选定时，硬度埴HBS（HBW）只与压痕直径d 有关。
d 越⼤，则HBS（HBW）值越⼩，表明材料越软；反之，d 越⼩，HBS（HBW）值越⼤，表明材料越硬。
除了采⽤钢球（或硬质合⾦球）直径Ｄ为10ｍｍ，试验⼒Ｆ为3000ｋｇｆ（２９４２１Ｎ），保持时间10－15s的试验条件外，在其它试验条件下测得的硬度值，应在符号HBS 的后⾯⽤相应的数字注明压头直径、试验⼒⼤⼩和试验⼒保持时间。
如120HBS10/1000/30，即表⽰⽤10mm的钢球作压头，在1000kgf(9807N)的试验⼒作⽤下，保持时间为30s后所测得的硬度值为120。
材料与硬度ppt课件
• 1.压盘 196 HBW5/750 • 2.膜片弹簧（热处理后） 47.5 HRC，
膜片弹簧（原材料） 90.0 HRB • 3. 盘毂28.5 HRC • 4.弹簧 490 HV5 • 5.传动片 476 HV5，传动片 46.5 HRC • 6. 铆钉 148 HV0.3 • 7. 减振盘表面（压淬）
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表面洛氏硬度
• 与洛氏的检测原理完全相同，由于普通的洛氏硬 度检测力较大，不宜测量较薄或经表面热处理以 及化学热处理后的表面硬度。试验力一般有15， 30，45（kgf)
• 圆锥压头：HR15N， HR30N， HR45N • 球头： HR15T， HR30T， HR45T
常用的为HR15N，比如从动盘渗碳，技术要求 （500-600）HV，下限500HV，相当于50HRC， 76HRA,86HR15N
• 180 HBW5/750
硬度值
施加的试验力kgf 硬质合金球直径mm 硬度符号
• 135 HBW5/250 • HBW5/750与HBW5/250，两者有什么不一
样？
22
要求：F/D2 应为一定值，压入角 一致才有可比性
23
。 要求：F/D2 应为一定值。
材料
硬度范围 F/D2
钢、镍合金、钛合 金
30
铸铁
＜140 10 ≥140 30
＜35
5
铜及铜合金 35～200 10
＞200 30
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布氏硬度的特点
• 由于采用的压力大，压头球径大，压痕直 径大，它适合具有大晶粒金属材料，铸铁。
• 优点：高测量精度，复现性和代表性好。 • 缺点： • 1、操作时间比较长； • 2、为保证压痕清晰，试样表面光洁度Ra不
材料的硬度
材料的硬度材料的硬度是指材料抵抗外力对其产生的形变或破坏的能力。
硬度是一个非常重要的材料性能指标，对于材料的使用、选择和加工具有重要的影响。
以下是关于材料硬度的一些介绍，共计700字。
首先，在材料科学与工程中，硬度是指材料抵抗划痕、压入、穿透和形变等力量作用的能力。
硬度是一个材料的抗力性质，与其分子组成、结晶方式、晶粒尺寸等因素有关。
硬度测试常用的方法有磨削法、压痕法、弹性回复法等。
磨削法是通过轻微磨削材料表面来评估其硬度。
常用的测试方法有洛氏硬度测试和维氏硬度测试。
洛氏硬度测试方法是通过将一个金属球压入试样表面，再测量其压痕的直径来评估材料硬度。
维氏硬度测试方法是通过在试样表面产生一个压痕，然后测量其压痕的长度来评估材料硬度。
这些测试方法适用于金属材料和一些硬度较高的非金属材料。
压痕法是通过在材料表面产生一个标准形状的压痕来评估其硬度。
常用的测试方法有布氏硬度测试和维氏硬度测试。
布氏硬度测试方法是通过将一个金刚石压入试样表面，再测量其压痕的对角线长度来评估材料硬度。
维氏硬度测试方法是通过在试样表面产生一个压痕，然后测量其压痕的长度来评估材料硬度。
这些测试方法适用于各种材料，尤其是较软的金属材料和弹性材料。
弹性回复法是通过测量材料在受压后的弹性回复程度来评估其硬度。
常用的测试方法有洛氏硬度测试和布氏硬度测试。
这些测试方法适用于弹性材料，如橡胶和塑料等。
材料硬度的测定对于材料的选择、表面处理和加工具有重要的意义。
硬度较高的材料通常具有更好的耐磨性、抗划伤性和抗形变性，适用于需要高度耐磨、高强度和高硬度的场合。
而硬度较低的材料通常具有更好的韧性，适用于需要抗冲击和抗挤压的场合。
此外，材料硬度还与其结构和组织密切相关。
晶体结构和晶粒尺寸对材料的硬度具有很大的影响。
晶胞结构越规则、晶体结构越致密，材料的硬度越高。
此外，晶粒尺寸越小，材料的硬度也越高。
这是因为小尺寸的晶粒会限制其内部滑动和位错移动，导致材料的硬度增加。
材料的力学性能课件03_硬度
维氏硬度的主要优点在于可灵活选择压力而试验结果仍具可比性，此外，它测量范 围广，准确度高。不足之处在于效率不很高，测量结果不直接。
显微硬度
显微硬度试验一般是指测试载荷小于2N的硬度试验，此时压痕极 其微小， 几乎不损坏试件， 且便于测定微小区域内的硬度。常用的有 显微维氏硬度和努氏硬度两种 。
20～67
60～85 25～100
HRA, HRC 0.2 e 0.002
洛氏硬度可统一表示为
HRB 0.2 e 30 0.26 e
0.002
0.002
不同标尺下的洛氏硬度值不具有可比性，因为它们之间不存在相似性。 以上标尺仅适用于平面，若在圆柱面或球面上测定洛氏硬度，需要进行修正。
回跳法
➢ 肖氏硬度 ➢ 里氏硬度
刻划法
➢ 莫氏硬度
将特定的压头以一定压力压入材料的表面， 表征材料表面抵抗外载时引
然后测量材料表面留下的压痕的尺寸，压 起塑性变形的能力。硬度大，
痕越大、越深则硬度越低 。
形变抗力也大。
使特定的小球被材料表面反弹，然后测量 弹起的高度，回跳高度越大则硬度越高。 表征材料弹性变形功的大小。 通过不同硬度的材料相互在表面刻划，根
表征材料表面对破坏的抗力。
据留下的划痕来确定硬度的相对大小。
硬度测量的特点
硬度测定简便，造成的表面损伤小，基本属于“无损”检测的范畴，可直接在 零部件上测量，因此在工程应用中，硬度测量被广泛采用，尤其是在现场实时 检测中更有效。
硬度不是一种基本力学性能指标，根据测量方法不同，分别与材料的塑性变形、 弹性比功和断裂抗力有关。因此在比较不同材料的硬度时要注意硬度测量方法 的一致性。
材料硬度的定义
材料硬度的定义
嘿，咱来说说材料硬度是啥。
有一次我去野外玩，看到一块石头特别硬，用小锤子敲都敲不动，这就让我想到了材料硬度。
材料硬度呢，简单来说就是材料抵抗被别的东西压进去或者划坏的能力。
就像一个人抵抗被别人欺负的能力一样，越硬的材料就越难被别的东西弄变形或者弄坏。
咱可以想象一下，比如说铅笔芯很软，轻轻一掰就断了；而钢铁就很硬，要用很大的力气才能把它弄变形。
这就是材料硬度的不同。
就像我看到的那块石头，它的硬度很高，所以小锤子敲上去它都没啥反应。
如果是一块泥巴，那轻轻一敲就碎了。
材料硬度在我们生活中可重要了，我们要根据不同的用途选择不同硬度的材料。
总之呢，材料硬度就是材料抵抗被破坏的能力。
就像我在野外
看到的那块硬石头一样，让我们知道了不同材料的硬度不一样。
以后咱要是看到什么材料，也可以想想它的硬度是高还是低哦。
材料的硬度与表示方法22
HV=1.854F／d2
式中：HV——维氏硬度； F——载荷； d——凹坑对角线长度的平均值。 这个公式中的载荷F，一般载荷为1kgf, 5kgf, 10jkgf, 20kgf, 30kgf, 50kgf， 若实验材料无缺陷，则硬度值不随载荷的变化而变化。说明，用小载荷（200gf） 可以很薄物体的硬度试验。 用HV ○ ○ ○ ○ 表示硬度值，数值为3位数。我国用○ ○ ○HV表示。 因为维氏硬度与布氏硬度原理一样，所以质量中实验的数值很接近。 特点：维氏硬度试验方法适合于小部位的硬度试验，因此微小硬度实验法里就包含 了小载荷的维氏硬度实验法。
3.洛氏硬度：
1）洛氏硬度的测定：先用基准载荷压，然后用主载荷压，之 后再回复到基准载荷时依据前后两次基准载荷下的凹坑深度差 计算出的值就是洛氏硬度。 2）洛氏硬度被广泛使用，原因是它的方法简单，不论是布氏 硬度还是维氏硬度，其试验方法都需要用压头的凹坑直径或对 角线长度很麻烦。相比而言，洛氏硬度要简单的多。 3）所使用的压头，有直径为1/16in（1.588）的球压头和金刚 石压头顶角为120度的圆锥。
所以凹坑直径有要求的范围在0.2D<d<0.6D之间才合适。
布氏硬度实验的求压头直径D与载荷F组合；
D/mm 10 5 3000 750 1500 375 F/kgf 1000 250 500 125 250 125 250 100
钢
铜合金 铝合金
铜 铝
锡 铅
2.维氏硬度HV
定义：所谓维氏硬度，是指用相对面夹角为136°的金刚石四棱锥压头压入材料的 实验面时，在材料的实验面上压出金字塔形凹坑所需要的载荷除以用残余凹坑对角 线计算出来的凹坑表面积的商。计算公式如下：
注意：当D=10; d=2； 算得HB=960；当d=6；HB=96；查表可知，该
材料的硬度知识点总结
材料的硬度知识点总结一、硬度的定义和分类硬度是材料抵抗外力作用而不易改变形状或被划伤的能力。
通俗来讲，硬度指的是一个物体表面抵抗其他物体的侵入能力。
硬度测试可以反映材料的抗划伤、变形和磨损性能。
根据硬度测试的原理和方法，硬度可以分为几种类型，包括洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度、布氏硬度等。
这些不同的硬度测试方法可以用于不同种类的材料，如金属、塑料、陶瓷等。
二、硬度测试方法1. 洛氏硬度测试法洛氏硬度测试法是一种最常用的硬度测试方法，适用于金属和合金等材料的硬度测试。
其原理是利用金属球或金刚石圆锥头对被测试材料施加一定负荷，通过测量在规定负荷下形成的印记直径或深度来计算硬度值。
2. 布氏硬度测试法布氏硬度测试法适用于金属和合金的硬度测试。
其原理是使用不同形状的金属球或金刚石球头对被测材料进行压痕，并通过直观的方式来表示硬度值，是常用的金属硬度测试方法。
3. 巴氏硬度测试法巴氏硬度测试法适用于金属和塑料等材料的硬度测试。
测试时使用金刚石圆锥头对被测材料施加负荷，测定材料表面的压痕的对应深度或对应的硬度值。
4. 维氏硬度测试法维氏硬度测试法适用于薄板、薄壁材料和精细金属制品的硬度测试。
测试时使用金刚石或硬质合金球形或角形穿透头对被测材料施加静载，通过厘米尺或显微镜来测定压痕的对应长度或对应硬度值。
5. 洛氏超划痕硬度测试法洛氏超划痕硬度测试法适用于陶瓷、岩石等非金属材料的硬度测试。
测试时使用金刚石斜锥头对被测样品施加一定负荷，通过测量在规定负荷下形成的划痕长度来计算硬度值。
三、硬度与材料性能的关系硬度是材料的重要力学性能指标，与材料的其他性能密切相关。
硬度可以反映材料的抗划伤、抗变形和抗磨损能力，对于材料的功能和使用寿命具有重要意义。
硬度测试可以提供关于材料力学性能、耐磨性能和加工性能的重要信息，是材料科学研究和工程实践中不可或缺的工具。
1. 硬度与材料的强度和韧性硬度与材料的强度和韧性之间存在一定的关系。
不同材料硬度
不同材料硬度在日常生活中，我们经常会接触到各种不同硬度的材料，比如金属、塑料、木材等。
这些材料的硬度对于它们的使用和性能都有着重要的影响。
本文将就不同材料的硬度进行介绍和比较。
首先，我们来了解一下硬度的概念。
硬度是材料抵抗外力侵入的能力，通常用来衡量材料的耐磨性和耐刮性。
在工程领域中，硬度是一个非常重要的性能指标，可以直接影响材料的加工性能、使用寿命和安全性。
金属材料是我们生活中最常见的材料之一，它们的硬度通常是通过洛氏硬度（Rockwell Hardness）或布氏硬度（Brinell Hardness）来进行测试和表示。
金属的硬度与其晶格结构、晶粒大小、合金元素等因素有关，不同的金属材料具有不同的硬度。
例如，钢材具有较高的硬度，适用于制作刀具、机械零件等需要耐磨性的产品；而铝材则相对较软，适用于制作易加工的产品。
与金属材料相比，塑料材料的硬度通常较低。
塑料的硬度可以通过洛氏硬度或巴氏硬度来测试，但数值通常较小。
塑料材料的硬度受到温度、湿度等环境因素的影响较大，因此在实际使用中需要注意避免高温、阳光直射等情况，以免塑料变软或变脆。
木材是一种天然的有机材料，其硬度与树种、年轮、纹理等因素有关。
一般来说，硬度较高的木材具有较好的耐磨性和耐冲击性，适用于制作家具、地板等产品；而硬度较低的木材则适用于包装、造纸等领域。
除了以上提到的金属、塑料、木材之外，还有许多其他材料，比如陶瓷、玻璃、复合材料等，它们的硬度也各有特点。
陶瓷具有较高的硬度和耐磨性，适用于制作陶瓷器、砖瓦等产品；玻璃虽然硬度高，但脆性大，容易破碎；复合材料的硬度则受到纤维和基体材料的影响，通常具有较好的综合性能。
总的来说，不同材料的硬度对于它们的使用具有重要的意义。
了解材料的硬度特点，可以帮助我们选择合适的材料，并合理设计和使用产品，从而提高产品的性能和使用寿命。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
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• The technical hardness is a mechanical quantity for describing a material or the state of a material.
• The hardness cannot be measured directly, it must be derived from primary measurement quantities (e.g. test load, indentation depth, indentation area).
o time consuming alignment of the test surface to achieve
symmetrical test indentations
Knoop – disadvantages
19
Zwick products for Knoop hardness testing
Zwick ZHV1m Zwick ZHV2m
Zwick ZHV10 A Zwick ZHV10 PC
Zwick ZHV20/Z2.5 Zwick ZHV30/Z2.5
Zwick ZHU250
Zwick ZHU2.5/Z2.5 Zwick ZHU0.2/Z2.5
Knoop – products, overview
hardness testing of metals
7
Hardness Testing according Rockwell (HR)
depth measurement, DIN EN ISO 6508-1
Rockwell - overview
8
Scale overview – Rockwell hardness
14
Tips for Vickers (HV…):
no shocks, vibration, strikes
contact diamond-specimen without shock use at least polished surfaces take an appropriate magnification minimise meas. errors
no displacement of specimen during testing proper specimen support, no burr no dirt (specimen, diamond) prevent diamond of damage regard correct „choice“ of scale regard minimum thickness (indentation depth 1/10 or 1/15) no imprint on support surface
Indenter Pre-Load [N] Total Load [N]
Scales - Rockwell
9
Application range
Hardness range in HV30 Hardness Min. Max. Indentation depth 1 Unit Max. Min. Calculation of Hardness
20
Hardness Testing according Brinell (HB)
optical indentation measurement, DIN EN ISO 6506-1
120°Diamond 1/16“– Ball 1/8“ – Ball 120°Diamond 1/16“– Ball
Anpplication range - Rockwell
10
Rockwell – application examples
11
Tips for Rockwell (HR…):
1 HR… - Unit means 2 or 1µm indentation depth
Zwick ZHU2.5/Z2.5 Zwick ZHU0.2/Z2.5
Vickers – products, overview
16
Hardness Testing according Knoop (HK)
optical indentation measurement, ISO 4545, DIN ISO 4516
4
basics – overview, methods
5
• Basics, Standards, Methods, related products
Introduction into hardness test methods, (dis-) advantages & applications 1.1 Definition of Hardness 1.2 Hardness Testing of Metals
agenda
6
• Mainly methods with static force application are used for metals. • The indentor (ball, cone, pyramid) made of steel, hard metal or diamond is pressed into the surface of the specimen which is placed on a hard and fixed base. • The test load is applied bumplessly with a defined application time and duration. The indentation is measured after load removal for many test methods.
1.3 Hardness Testing of Plastics and Rubber
Ball indentation, Shore, IRHD, Rockwell
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• Terminology definition: “Hardness is the resistance that a body offers to indentation by another (hard) body”.
Knoop - overview
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advantages: Knoop (HK)
suitable for small specimen owing to the high diagonal length
ratio of approx. 7:1
better than Vickers for thin specimen or layers as the indentation is
regard minimum distance (~ 5mm) no shocks, vibrations, strikes
Rockwell – tips
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Zwick ZHR - Reihe
Zwick 3106
Zwick ZHU250 Zwick ZHU187,5
Zwick ZHU2.5/Z2.5 Zwick ZHU0.2/Z2.5
• Hardness values can only be compared if they have been determined via the same test method with identical test parameters.
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• An explicit hardness value can only be characterised via the following criteria: • definition of the hardness value • indentor geometry and material, • size and indentation duration at test load, as well as the type of loading, • state and surface quality of the specimen. • The following is at the forefront for selection of a hardness test method: • economy, • time for specimen preparation, • availability of machines and devices.
Introduction into hardness test methods, (dis-) advantages & applications 1.1 Definition of Hardness 1.2 Hardness Testing of Metals
Rockwell, Vickers, Knoop, Brinell, Martens hardness (universal hardness testing)
horizontal specimen support, no dirt (specimen, diamond)
prevent diamond of damage take an appropriate load regard minimum thickness (indentation depth 1/10 or 1,5*d) regard minimum distance (~ 3*d) take care of load dependency of Vickers
shallow test indentations
Knoop – advantages
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disadvantages: Knoop (HK)
o time consuming to achieve a sufficiently fine test area o sensitivity of the diamond indentor to damage