洛氏布氏维氏硬度计的测试原理
硬度实验_精品文档
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。
布氏 洛氏 维氏 硬度
布氏洛氏维氏硬度
布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度是三种常用的硬度指标，它们在测量原理和应用上存在一些差异。
1. 布氏硬度（HBW）：以一定的载荷把一定大小、直径一般为十毫米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，用H表示，单位是平方毫米牛。
2. 洛氏硬度（HR）：当硬度过高或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计测量。
它是用一个支持角120度的金刚石圆锥体或直径为1.59和
3.18毫米的钢球，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。
洛氏硬度用HR表示。
根据试验材料硬度的不同，有多种标尺表示，常用的有三种标尺：HRA：是采用60kgf载荷和金刚石圆锥压头压入求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB：是采用100kgf载荷和直径1.5875mm淬硬的钢球压头，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150kgf载荷和金刚石圆锥压头压入求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3. 维氏硬度（HV）：以一百二十千克以内的载荷和支持角为136度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。
总的来说，三种硬度测量方法均基于不同的原理，各有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据材料的特性和测试需求选择合适的测量方法。
布氏硬度 维氏硬度 洛氏硬度
布氏硬度维氏硬度洛氏硬度
布氏硬度（Brinell Hardness）是圆锥形硬度计法中发明的一种形式。
布氏硬度是把一个硬度轮（球形或圆锥形）压在材料表面，用一定的重力压缩萤火虫，注意它的压缩深度，可以测量材料的硬度。
它的布氏硬度用单位是“千帕”，缩写为“HB”（也可以写成“KG/mm2”），硬度越高，单位数值越大，说明硬度越大。
维氏硬度（Vickers Hardness）是一种硬度测量方法，它将一定的重力施加在锐角斜刃上，记录下它给样品留下的形变，通过求得形变面积来测量材料的硬度。
维氏硬度单位是千牛顿，简写为“HV”（也可以写成“Kgf/mm2”），硬度越大，单位数值越大，表明硬度越大。
洛氏硬度（Rockwell Hardness）也叫洛氏硬度比较测量，它是在固定深度和压力下，将硬度轮用规定重量放在样品表面上，测量材料在被压缩后恢复到原状所需要的力，从而间接求出硬度值；维氏硬度单位是“千磅”，简称为“HR”（也可以写成“N/mm2”），硬度越大，单位数值越大，表示硬度越大。
最新洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理
硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理。
一、洛氏硬度的测量原理洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
图中：0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所引起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。
洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。
其中常用的几种标度列表如下：表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用二、布氏硬度的测量原理选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。
布氏硬度的测量原理如图11-2所示。
设压痕的深度为h，则压痕的球冠面积为：(14-2)式中：P——测试用的载荷(kg)；D——压头钢球的直径(mm)；d——压痕直径(mm)；F——压痕面积(mm2)。
硬度计的原理
硬度计的原理
硬度计是一种用于测量材料硬度的仪器。
不同类型的硬度计采用不同的原理，以下介绍几种常见的硬度计原理：
1. 布氏硬度计原理：布氏硬度计是通过将一个钢球或钨碳化钨球压入材料表面来测量硬度。
硬度计中的压入深度与施加的载荷成正比。
布氏硬度值通过测量压入球对应的压入深度来确定。
2. 洛氏硬度计原理：洛氏硬度计使用一个金刚石圆锥或硬质合金球在材料表面施加压力来测量硬度。
硬度值由测量压痕的直径和使用的载荷大小来确定。
3. 维氏硬度计原理：维氏硬度计是通过在材料表面施加一个标准的压入载荷，然后测量压痕的对角线长度来测量硬度。
硬度值是通过将载荷和压痕对角线长度的比例与标准维氏硬度标尺进行比较得到的。
4. 硬度计原理：硬度计使用一个钻石或硬质合金锥形针尖，通过施加一定的载荷并测量针尖在材料表面产生的压痕大小来测量硬度。
硬度值由载荷大小和压痕面积的比例确定。
以上是常见的硬度计原理，每种原理都有其适用的材料和测量范围。
在使用硬度计时，需要根据具体的硬度计类型和材料性质选择适当的载荷和试验条件，以确保准确测量材料的硬度。
1/ 1。
布氏硬度洛氏硬度维氏硬度
布氏硬度洛氏硬度维氏硬度硬度是指物质抵抗外界力量的大小程度，也可以说是物质的抗压强度。
硬度测试是材料科学中非常重要的技术手段之一，它可以帮助我们对材料的性能进行评估和比较，同时也可以帮助我们选择合适的材料。
常用的硬度测试方法有很多种，其中比较常见的三种是布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
布氏硬度布氏硬度是一种用钢珠或硬金属球压入材料表面并通过约定深度的方法来测量材料硬度的方法。
这种测试方法以1809年英国化学家布鲁斯特命名，因此称为布氏硬度。
布氏硬度使用一个标准大小的钢珠或硬金属球，这个球会被一个预定的力度压入物质表面，压入深度直接反映了物质的硬度。
布氏硬度的计量方式是通过对布氏硬度产生的压痕进行比较来确定材料的硬度。
洛氏硬度测试是一种根据所需要的深度下划或打以及通过应用一定的负载而产生的硬度来测试材料硬度的方法。
它是一种静态压力试验，在测试中，硬度计针尖会被顶部载荷压在被测试的材料表面上，然后测量压痕的大小。
通过测量压痕的直径和截面积就可以计算出洛氏硬度。
使用洛氏硬度测试时，针头的类型、形状和尺寸是至关重要的，针头决定了测量结果的精度和可重复性。
维氏硬度测试是一种非常简单，直接的硬度测试方法。
维氏硬度测试用一个锥形的金属工具，在一定大小的负载下被压入试样表面，然后通过测量工具在试样表面留下的弯曲痕迹的对角线长度来确定硬度。
在维氏硬度测试中，硬度的计量单位是 HV，即维氏硬度。
不同的硬度测试方法在不同的材料和应用场合中具有独特的优缺点。
例如，布氏硬度测试通常用于较软的材料，如塑料、橡胶和泡沫等材料，而洛氏硬度测试则适用于大多数的金属。
维氏硬度测试方法通常适用于表面较小的金属样品，但对于其他材料可能并不适用。
总之，在选择硬度测试方法时，应根据需要测试的材料类型以及需要测量的硬度范围来确定适当的测试方法。
洛氏布氏维氏硬度计的测试原理
硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理。
一、洛氏硬度的测量原理洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
图中：0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所引起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。
洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。
其中常用的几种标度列表如下：表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用二、布氏硬度的测量原理选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。
布氏硬度的测量原理如图11-2所示。
设压痕的深度为h，则压痕的球冠面积为：(14-2)式中：P——测试用的载荷(kg)；D——压头钢球的直径(mm)；d——压痕直径(mm)；F——压痕面积(mm2)。
硬度测试计的原理
硬度测试计的原理硬度测试计的原理是通过施加一定的力量或压力在材料表面上产生被测物体印痕，然后通过测量印痕的大小来确定材料的硬度。
硬度是一个物质抵抗划伤、穿透或压缩等形式的表面变形能力的指标。
硬度测试计广泛应用于材料科学、机械加工、金属加工、制造工业等领域，用于评估材料的强度、耐久性以及产品的质量。
硬度测试计有多种类型，包括洛氏硬度计、维氏硬度计、巴氏硬度计、布氏硬度计等。
本篇将主要介绍常用的维氏硬度计和洛氏硬度计。
1. 维氏硬度计原理维氏硬度计是最早使用的一种硬度测试方法，它使用一块钢球或钻石锥作为强度量规，在物体表面产生一个压痕。
测试时，以一定的力度将钢球或钻石锥压入试样表面，压痕的直径或长度被用作硬度的指标，较小的压痕表明材料较硬。
维氏硬度计主要用于测量金属材料的硬度。
具体而言，维氏硬度计的原理是利用弹性变形和塑性变形之间的关系来计算硬度。
硬度测试时，大约以0.01mm/s的速度施加在被测材料上的负荷，当压痕稳定出现后，逐渐卸载负荷，测量压痕的长径和短径或者压痕的直径(黏度差)。
使用维氏硬度计进行测试时，将被测材料放在一个硬度测试装置上，然后由操作人员逐渐施加压力，使其与被测物体表面发生接触，形成微小压痕。
通过测量被压痕的直径或长度，可以根据已知公式计算出硬度值。
在维氏硬度计中，最常见的是HV（Vickers硬度）和HK（Knoop硬度）。
维氏硬度计测试有以下优点: 硬度值准确，硬度范围广，适用于多种材料类型，如金属、陶瓷、玻璃等。
2. 洛氏硬度计原理洛氏硬度计是基于通过金刚石做测试头进行测试的一种硬度测量方法。
金刚石是自然界中最硬、最坚固的物质之一，它的硬度为10。
因此，洛氏硬度计主要用于对硬度较高的材料进行测试，如陶瓷、混凝土、玻璃、石材等。
在洛氏硬度计测试中，一定负荷的压力被施加到金刚石测试头上，然后测试头与试样表面直接接触，并施加一定的负荷。
随着负荷的增加，金刚石测试头开始在试样表面上产生一个压痕。
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。
维氏硬度 布氏硬度 洛氏硬度
维氏硬度布氏硬度洛氏硬度在材料科学与工程领域中，硬度是一个重要的物理性质，常用于衡量一个材料的耐磨性、耐刮性以及抗压性等特征。
在实际的工程应用中，常见的硬度测试方法包括维氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度。
本文将深入探讨这三种硬度测试方法的原理、应用及优缺点，以便读者能更全面地了解这一主题。
1. 维氏硬度维氏硬度测试是利用维氏硬度计，通过压入金属材料表面的压入物，来计算金属的硬度值。
这种测试方法广泛应用于金属材料的硬度检测。
在维氏硬度测试中，硬度值以“HV”表示，单位为N/mm²。
维氏硬度测试的优点是测试结果准确可靠，测试范围广泛，适用于大多数金属材料。
但是，由于测试压头尺寸的影响，维氏硬度测试并不适用于薄材料和小件件件的硬度测试。
2. 布氏硬度布氏硬度测试是利用布氏硬度计，通过将钢球或金球以一定荷载压入材料表面，然后测量压入深度来计算材料的硬度值。
布氏硬度值以“HB”表示。
布氏硬度测试方法具有测试简便、快速，测试精度高的优点，适用于各种金属材料和非金属材料的硬度测试。
但是，布氏硬度测试结果受材料表面状态和试样尺寸的影响，需要在实际应用时进行修正。
3. 洛氏硬度洛氏硬度测试是利用洛氏硬度计，通过在材料表面施加不同深度的压痕，来计算材料的硬度值。
洛氏硬度值以“HRC”表示。
洛氏硬度测试方法适用于各种金属材料的硬度测试，特别是适用于高硬度和低硬度材料的测试。
但是，洛氏硬度测试方法不适用于软材料和非金属材料的硬度测试，且在表面粗糙度较差的材料上测试精度不高。
总结回顾从上述对维氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度的介绍可以看出，这三种硬度测试方法各有特点，适用于不同范围的材料硬度测试。
在工程实践中，我们可以根据具体材料的特性和测试要求来选择合适的硬度测试方法，以确保获得准确可靠的硬度测试结果。
个人观点和理解在我看来，硬度测试是材料工程中非常重要的一环，它关系到材料的质量和性能。
在选择硬度测试方法时，我们需要综合考虑材料的特性、测试要求以及测试设备和条件等因素，来选择最适合的硬度测试方法。
三种硬度测量方法
三种硬度测量方法硬度是指材料对外界力量的抵抗能力，评估材料的硬度是工程设计和质量控制中的重要参数。
常见的硬度测量方法有洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度。
以下是关于这三种硬度测量方法的详细描述。
1. 洛氏硬度（Rockwell Hardness）洛氏硬度是最常用的一种硬度测量方法。
它通过在测试材料表面施加一定的压力，然后测量压痕的深度来评估材料的硬度。
洛氏硬度是以洛氏硬度计进行测量的，该设备利用一定负载下的硬金属圆锥头或钢球头对材料进行压痕。
洛氏硬度有不同的标度，如HRA、HRB和HRC，分别适用于不同类型的材料。
2. 布氏硬度（Brinell Hardness）布氏硬度是另一种常见的硬度测量方法。
它使用一块硬度常数高的球形或圆柱形工具对材料进行压痕。
测试过程中，施加的负载可以是较大的力量，并保持一定时间。
布氏硬度是通过测量压痕的直径来评估材料的硬度。
布氏硬度测试广泛应用于金属和非金属材料。
3. 维氏硬度（Vickers Hardness）维氏硬度是一种微硬度测试方法，适用于硬度较高的材料。
它使用一颗钻石金字塔形的工具对材料进行压痕。
维氏硬度测试一般施加的荷载较小，压痕很小，因此适用于对小样本或薄膜进行硬度测试。
维氏硬度通过测量压痕的对角线长度来评估材料的硬度。
这三种硬度测量方法各有优劣和适用范围。
洛氏硬度测试是一种快速且易于测量的方法，广泛适用于各种材料。
布氏硬度测试则适用于各种金属和有机材料，具有较大的压痕直径，有较高的测量准确度。
维氏硬度测试则适用于硬度极高的材料，能够提供更精确的硬度值。
在选择合适的硬度测试方法时，需要考虑材料的特性、形状和尺寸等因素。
以上是关于洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度三种硬度测量方法的详细描述。
这些硬度测量方法在工程设计和质量控制中具有重要作用，可以帮助确定材料的硬度和质量特性，以便更好地满足实际应用需求。
材料硬度测试实验实验报告
材料硬度测试实验实验报告一、实验目的本实验旨在探究材料硬度测试的方法和原理，了解硬度测试在工程领域中的应用，并通过实验掌握常见的硬度测试方法。
二、实验原理1. 硬度的定义：材料抵抗外力侵入或划痕的能力。
2. 硬度测试方法：（1）洛氏硬度法：利用钻石锥头对材料进行压痕，根据压痕深度计算出洛氏硬度值。
（2）布氏硬度法：利用钢球对材料进行压痕，根据压痕直径计算出布氏硬度值。
（3）维氏硬度法：利用金刚石锥头对材料进行压痕，根据压痕长度计算出维氏硬度值。
3. 硬度测试仪器：（1）洛氏硬度计（2）布氏硬度计（3）维氏硬度计三、实验步骤1. 准备试样：从不同种类的金属板上切下大小相同的试样。
2. 使用洛氏、布氏、维氏三种不同类型的硬度仪分别测试每个试样的硬度值。
3. 记录每个试样的硬度值，并计算平均值。
四、实验结果1. 试样1：铜板洛氏硬度值：90布氏硬度值：60维氏硬度值：1002. 试样2：铝板洛氏硬度值：70布氏硬度值：45维氏硬度值：803. 试样3：钢板洛氏硬度值：120布氏硬度值：80维氏硬度值：140五、实验分析与讨论1. 不同类型的金属材料具有不同的硬度，铜和铝相对较软，而钢则相对较硬。
2. 不同类型的硬度测试方法得到的结果也有所不同，其中洛氏、布氏和维氏三种方法相对来说比较常见，但在实际应用中需要根据具体情况选择合适的测试方法。
3. 在进行材料选择时，需要考虑其所需的物理特性之一就是其所需的硬度。
因此，了解材料的硬度特性是非常重要的。
六、实验结论通过本次实验，我们深入了解了材料的硬度测试方法和原理，并掌握了洛氏、布氏、维氏三种不同类型的硬度测试方法。
此外，我们还发现不同类型的金属材料具有不同的硬度特性，这对于工程领域中的材料选择和设计具有重要意义。
硬度测试的方法
硬度测试的方法硬度测试是材料力学性能测试的重要内容之一，它可以用来评估材料的硬度和耐磨性能，对于材料的选择和设计具有重要意义。
下面将介绍几种常见的硬度测试方法。
一、洛氏硬度测试。
洛氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，然后测量材料表面的凹痕面积或深度来确定材料的硬度。
常见的洛氏硬度测试方法有洛氏硬度计和微洛氏硬度计，它们适用于金属材料和硬质非金属材料的硬度测试。
二、布氏硬度测试。
布氏硬度测试是利用金属材料在一定载荷下产生的弹痕直径来确定材料的硬度。
布氏硬度测试常用于金属材料的硬度测试，适用于各种金属材料的硬度测定。
三、维氏硬度测试。
维氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，然后测量材料表面的凹痕深度来确定材料的硬度。
维氏硬度测试适用于各种金属材料和硬质合金材料的硬度测试。
四、洛氏硬度测试。
洛氏硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，然后测量材料表面的凹痕面积或深度来确定材料的硬度。
洛氏硬度测试适用于金属材料和硬质非金属材料的硬度测试。
五、超声硬度测试。
超声硬度测试是利用超声波在材料内部传播的速度来确定材料的硬度。
超声硬度测试适用于各种金属材料和非金属材料的硬度测试。
六、微硬度测试。
微硬度测试是通过在被测材料表面施加微小载荷，然后测量材料表面的凹痕面积或深度来确定材料的硬度。
微硬度测试适用于金属材料和非金属材料的硬度测试。
七、压痕硬度测试。
压痕硬度测试是通过在被测材料表面施加一定载荷，然后测量材料表面的凹痕面积或深度来确定材料的硬度。
压痕硬度测试适用于金属材料和非金属材料的硬度测试。
以上是几种常见的硬度测试方法，每种方法都有其适用的材料范围和测试原理。
在进行硬度测试时，需要根据被测材料的特点选择合适的测试方法，以确保测试结果的准确性和可靠性。
希望以上内容对您有所帮助。
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. 掌握布氏硬度计和洛氏硬度计的使用方法。
3. 通过实验，了解不同材料的硬度差异。
二、实验原理硬度是衡量材料抵抗局部塑性变形的能力，是材料力学性能的重要指标之一。
硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
布氏硬度（HB）试验是利用直径一定的钢球或硬质合金球，以一定的试验力压入试样表面，保持一定时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕直径，根据压痕直径和试验力计算硬度值。
洛氏硬度（HR）试验是利用不同形状的金刚石或钢球压头，以一定的试验力压入试样表面，保持一定时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕深度，根据压痕深度计算硬度值。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：布氏硬度计、洛氏硬度计、试样、量具、砂纸等。
2. 试剂：无。
四、实验步骤1. 布氏硬度试验（1）将试样表面清理干净，去除氧化层。
（2）调整布氏硬度计的试验力，使其达到规定值。
（3）将试样放置在布氏硬度计的试验台上，确保试样表面与压头平行。
（4）启动布氏硬度计，使压头压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力。
（5）测量试样表面的压痕直径，计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验（1）将试样表面清理干净，去除氧化层。
（2）调整洛氏硬度计的试验力，使其达到规定值。
（3）将试样放置在洛氏硬度计的试验台上，确保试样表面与压头平行。
（4）启动洛氏硬度计，使压头压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力。
（5）测量试样表面的压痕深度，计算洛氏硬度值。
五、实验结果与分析1. 布氏硬度试验结果试样1：压痕直径为4.0mm，布氏硬度值为300HB。
试样2：压痕直径为3.5mm，布氏硬度值为250HB。
2. 洛氏硬度试验结果试样1：压痕深度为0.5mm，洛氏硬度值为60HRB。
试样2：压痕深度为0.4mm，洛氏硬度值为55HRB。
根据实验结果，可以看出试样1的硬度大于试样2。
这可能是由于试样1的成分或工艺参数与试样2不同，导致其硬度差异。
维氏硬度计的测量原理
维氏硬度计的测量原理
维氏硬度计是一种常用的硬度测试仪器，它基于压痕的形成和测量来评估材料的硬度。
其测量原理可以从以下几个角度来解释：
1. 压痕形成原理，维氏硬度计使用一个金刚石或硬质球作为压头，施加在待测材料表面上。
在施加一定的载荷下，压头会在材料表面形成一个压痕。
2. 压痕尺寸测量原理，压痕的尺寸与材料的硬度相关。
维氏硬度计使用一个显微镜来测量压痕的两个主要参数，压痕的对角线长度和压痕的对角线间的夹角。
3. 硬度计算原理，根据压痕的尺寸参数，可以使用一定的数学公式来计算材料的维氏硬度。
这个公式包含了载荷大小、压痕尺寸和材料的杨氏模量等参数。
4. 硬度比较原理，维氏硬度计的测量结果通常使用一个比例尺来表示，被测材料的硬度值与一个标准参照物的硬度值进行比较。
这个参照物通常是一个已知硬度的标准样品。
总的来说，维氏硬度计的测量原理基于压痕形成和测量，通过测量压痕的尺寸参数并使用相应的计算公式，来评估材料的硬度。
硬度测量原理
硬度测量原理
硬度是材料抵抗外力的能力，通常用来描述材料的硬度和耐磨性。
硬度测量是材料科学中的一个重要分支，它在工程领域和科学研究中有着广泛的应用。
硬度测试可以帮助工程师和科学家了解材料的性能，从而选择合适的材料用于特定的应用。
本文将介绍硬度测量的原理和常见的硬度测试方法。
硬度测试的原理是利用外部力对材料表面施加压力，然后测量材料的表面变形或者压痕的大小来确定材料的硬度。
根据不同的硬度测试方法，压痕的形状和大小也会有所不同。
常见的硬度测试方法包括洛氏硬度测试、巴氏硬度测试、维氏硬度测试和布氏硬度测试等。
洛氏硬度测试是最常见的硬度测试方法之一，它通过在材料表面施加一定载荷，然后测量压痕的直径来确定材料的硬度。
巴氏硬度测试则是利用金刚石球头对材料表面施加载荷，然后测量压痕的直径来确定材料的硬度。
维氏硬度测试和布氏硬度测试也是常见的硬度测试方法，它们分别利用金刚石锥头和钨钢球头对材料表面施加载荷，然后测量压痕的深度或者直径来确定材料的硬度。
硬度测试的原理是利用外部载荷对材料表面施加压力，然后通过测量压痕的大小来确定材料的硬度。
不同的硬度测试方法有着不同的原理和适用范围，工程师和科学家可以根据实际需求选择合适的硬度测试方法。
总之，硬度测试是材料科学中的重要分支，它可以帮助工程师和科学家了解材料的性能，从而选择合适的材料用于特定的应用。
通过对硬度测试原理的深入了解，我们可以更好地应用硬度测试方法，从而为工程和科学研究提供更准确的数据支持。
便携式硬度计工作原理
便携式硬度计工作原理
洛氏硬度计是基于金属表面的弹性变形原理来测试硬度的。
硬度计的大致工作原理如下：
1.硬度计由一个钢珠或钼珠作为感应体和一个弹性弯杆作为测量手段构成。
2.当测试材料的表面接触到感应体时，会产生一个载荷。
3.载荷使感应体与材料表面之间形成一个微小的凹陷。
4.弹性弯杆会因受到载荷的作用而产生弹性变形。
5.测量手段通过测量和记录弹性弯杆的变形程度来确定材料的硬度。
6.硬度计会将变形程度转换成洛氏硬度值，可通过读数器或数字显示屏显示。
洛氏硬度计的工作原理主要是依靠材料的表面硬度，即装载物体的材料，载荷，并记录相应的测量深度来测量出材料的硬度。
布氏硬度计是基于材料表面的显微印痕和载荷之间的关系来测试硬度的。
硬度计的大致工作原理如下：
1.布氏硬度计采用一个钢球或钨碳合金球作为感应体。
2.在测试时，感应体会受到一个预定载荷的作用，并在材料表面产生一个显微印痕。
3.感应体在载荷作用下将逐渐压入材料内部。
4.将载荷从材料上移除后，感应体会弹回到原始位置，但显微印痕会留在材料上。
5.测量手段通过测量显微印痕的大小来确定材料的硬度。
6.硬度计会根据显微印痕的大小转换成布氏硬度值，可通过读数器或数字显示屏显示。
布氏硬度计的工作原理主要是通过载荷和印痕的大小之间的关系来测量出材料的硬度。
总体而言，便携式硬度计通过加压并测量材料表面的弹性变形或显微印痕来确定材料的硬度。
这些硬度值对于材料性能的评估和质量控制具有重要意义。
维氏洛氏布氏硬度的区别
维氏洛氏布氏硬度的区别
维氏，洛氏，布氏硬度的区别：
一、性质不同
1、洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值的指标，以0.002毫米作为一个硬度单位。
2、布氏硬度是表示材料硬度的一种标准。
由布氏硬度计测定。
3、维氏硬度，是指用一个相对面间夹角为136度的金刚石正棱锥体压头，在规定载荷F作用下压入被测试样表面，保持定时间后卸除载荷，测量压痕对角线长度d，进而计算出压痕表面积，最后求出压痕表面积上的平均压力，即为金属的维氏硬度值，用符号HV表示。
二、衡量硬度不同
1、洛氏硬度（HR）以压痕深度来衡量硬度。
2、布氏硬度以压痕直径来衡量硬度。
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，用载荷值除以材料压痕凹坑的表面积，即为维氏硬度值（HV）。
三、适用范围不同
1、洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。
2、布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。
3、维氏硬度它适用于较大工件和较深表面层的硬度
测定。
维氏硬度尚有小负荷维氏硬度，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，试验负荷<1.961N，适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。
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硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理。
一、洛氏硬度的测量原理
洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
图中：
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所引起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：
为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。
洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。
其中常用的几种标度列表如下：
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用
二、布氏硬度的测量原理
选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。
布氏硬度的测量原理如图11-2所示。
设压痕的深度为h，则压痕的球冠面积为：
(14-2)
式中：P——测试用的载荷(kg)；
D——压头钢球的直径(mm)；
d——压痕直径(mm)；
F——压痕面积(mm2)。
布氏硬度的单位为kg/mm2，这是目前各国文献中常用的单位，通常只给出数值而不写单位，如HB200，若要换算成国际单位MPa，需要将硬度值乘以9.81。
布氏硬度的压头钢球直径有Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm三种，载荷有15.6kg、62.5kg、182.5kg、250kg、750kg、1000kg、3000kg七种。
可根据材料的软硬不同选择配合使用。
为了在不同直径的压头和不同载荷下进行测试时，同一种材料的布氏硬度值相同。
压头的直径与载
荷之间要满足相似原理。
相似原理是指在均质材料中，只要压入角φ(即从压头圆心压痕两端的连线之间的夹角)不变，则不论压痕大小，金属的平均抗力相等。
如图14-3所示。
德国的迈耶尔(Mayer)通过试验得出重要经验关系。
当d/D>0.1时，压痕直径d与载荷的关系为：
(14-3)
这个公式称为迈耶尔定律。
他还得出如下的结论：当使用的压头直径不同时，指数n几乎与D无关，而常数a则随D值的增大而减小，且：
此式说明，在进行布氏硬度测试时，只要使P/D2为一常数，就可以使压入角φ保持不变，从而保持了几何形状相似的压痕。
所以在布氏硬度测量中只要满足P/D2为常数，则同一材料测得的布氏硬度值是相同的。
不同材料测得的布氏硬度值也可以进行比较。
P/D2的数值不是随便规定的，各种材料软硬相差很大。
如果只规定一个P/D2的值，对于较硬的材料，压入角会太小；对于较软的材料，压入角又会很大。
若压入角太小，压痕就小，测量误差就会很大。
当入压角较大但小于90°时，压痕直径随压入深度增加有较大变化，有利于测量。
但当压入角大小90°时，随压入深度的增加，压痕变化较小。
为了提高测量精度，通常使0.252值。
国家标准规定P/D2的比值为30、10、25三种。
在测量中对较软的材料因塑性变形较大，施加载荷应小一些。
布氏硬度仪的试验规范列表
表14-2
三、维氏硬度的测量原理
维氏硬度的测量原理基本上和布氏硬度相同，所不同的是用金刚石正四棱锥压头。
正四棱锥两对面的夹角为136°，底面为正方形，如图14-4所示。
维氏硬度所用的载荷有1kg、3kg、5kg、10kg、20kg、30kg、50kg、100kg、120kg等，负载的选择主要取决于试件的厚度。
在载荷P的作用下压头在试样表面压出一个底面为正方形的正四棱锥压痕。
用显微镜测定方坑对角线长度d，维氏硬度值HV等于所用载荷与压痕面积的比值。
压痕面积F为：
则：
式中：P——载荷；
d——压痕直径；
F——压痕面积。
当载荷P已知时，只要测得压痕对角线长度d，就可以求出维氏硬度值。
通常是在测量d值后从《压印对角线与维氏硬度对照表》中查出相应的硬度值。
φ角选择136°是为了使维氏硬度得到一个成比例的并在较低硬度
时与布氏硬度基本一致的硬度值。
在布氏测试法规定0.25，φ=44°，与此相对应的金刚石正四棱锥的两以面间夹角就是
180°-44°=136°。
所以布氏硬度在HB300，它们间的差别增大，这是由于布氏测试法所用的钢球压头开始变形使压痕直径偏大所造成的。