关于显微硬度讲解课件
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头h的10倍或钢球压头h的5倍；
• 试验后试样背面不得有肉眼可见的变形 痕迹；
3.布 氏 硬 度 测 试 法
3.1 布氏硬度的测量原理
加载荷P,使直径为D的淬火钢球压头 压入试件表面并保持一定时间，去载后， 测量压痕直径d，算出压痕面积F，
P/F即为布氏硬度，用符号HB表示。布氏 硬度的测量原理如图2所示。
键输入；此时显示标尺与0.0; • 用标准块校验，示值误差应符合标准。
2、试验过程 • 放好试样，实验点对准压头； • 顺时转动转盘使试样紧密接触压头，使预载力
指示灯依次点亮，直至“SET”灯亮， • 约1s后自动进行后续过程； • 显示标尺与硬度值供记录； • 设备复原位。
注意事项
• 试样表面要平滑干净； • 试样或试验层最小厚度不小于金刚石压
薄板软钢、退火铜合 金
1.588mm 钢球
1471.5 (150)
红色
31~94 磷青铜、铍青铜
3.175mm 钢球
588.6(60)
红色
铝、锌、铅
2.2 洛氏硬度测定的优缺点
优点:
• 操作简便、迅速，适宜大生产； • 压痕小，适宜测成品； • 适用范围广，从极软到极硬、从极薄到极硬的
材料都能测定。
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后仍保留预载荷P0 时压头的 位置，压入深度为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，主载荷引 起的塑性变形深度为:h= h1- h0
• 只要满足P/D2为常数，则同一材料测得的HB值是 相同的。且不同材料测得的HB值也可进行比较。
缺点：
• 不同标尺硬度值之间不能相互比较；
• 对粗大组织的金属不适用。
• 硬度表示法如：38HRC、48HR30N、 68HR30T等。
• 金属洛氏试验执行的现行标准为： GB/T 230.1－2004 金属洛氏硬度试验
第1部分：试验方法
洛氏硬度实验过程
1、试验前的准备（参数设定） • 按RESET键清零； • 将选好的压头安装好； • 设预载力； • 设总载荷； • 设定标尺：按D/B键，使力、压头、标尺一致； • 设定保荷时间：键DW TIME与DEC或INC键配合，按SET
关于显微硬度讲解
硬度：
金属材料抵抗局部变形,特别是抵抗塑 性变形、压痕或划痕的能力。也是衡量 金属软硬程度的判据。
主要内容
1、硬度的特点及应用 2、布氏硬度测试 3、洛氏硬度测试法 4、维氏硬度测试法 5、显微硬度测试法
1. 硬度试验的特点及应用
试样制备简单，可在各种不同尺寸的试样 上进行试验，试验后试样基本不受破坏；
• 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尺的洛氏硬度。 洛氏硬度共有15种标尺供选择，它们分别为： HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH， HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV；表面 洛氏硬度标尺：HR45N、 HR30N、 HR15N和 HR45T、 HR30T、 HR15T 。其中常用的几种标 尺见表1。
标度 符号 HRA HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH
表1.各种洛氏硬度值的符号及应用
压头
总载荷 表盘上 常用硬度 N(kg) 刻度颜色 值范围
应用举例
金刚石圆锥 588.6(60) 黑色
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
碳化物、硬质合金、 70~85 表面淬火钢等
1.588mm 钢球
981(100)
红色
25~100
2.洛氏硬度测定法
2.1 洛氏硬度的测量原理 用顶角为120°的金刚石圆锥或φ为
1.588mm的淬火钢球为压头,在规定载荷 （初载荷及主载荷）的作用下压入材料 表面,经规定保持时间后,卸除主试验力， 根据压痕深度来确定硬度值。图1表示了 洛氏硬度的测量原理。
图1.洛氏硬度试验原理示意图
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
750kg、1000kg、3000kg七种;
• 材料的软硬不同要配合使用。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。D与P之间要 满足相似原理。
如图3所示。
图3. 不同直经的钢球压头 产生在几何上相似的压头
推倒得出:
式中:A为常数
P/D2
ADdn
Asinn
2
• 只要使P/D2为一常数，就可使保持不变，从而保 持了几何形状相似的压痕。
图2.布氏硬度试验原理示意图
• 公式
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).
• 测出d,查表即可得HB值
• 压头直径有Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm三种; • 载荷有15.6kg、62.5kg、182.5kg、250kg、
设备简便，操作方便，测量速度快； 测量范围大:可大(多晶体)可小(单个晶粒、
表面渡层、手表内部小零件等)、可软可硬 各种金属件都可做硬度试验；
硬度与强度之间有近似的换算关系，根据测出 的硬度值就可以粗略地估算强度极限值(如碳 钢бb≈0.36HB)。
测定材料的硬度,定性分析材料的组织、性能; 测定脱碳层深度; 定性分析夹杂物性质, 组成相的性质等。
• h值越大，试件越软，h值越小，试件越硬。
• 为适应数值越大硬度越高的概念，用一常数K减去h 表示硬度的高低。并规定每0.002mm为一个洛氏硬 度单位，用符号HR表示，则：
HR K h 0.002
• 测量值直接在表盘上读出。
• 用金刚石圆锥压头时，常数K为0.2mm，硬度值由黑 色表盘表示 ; 用钢球(Φ=1.588mm)压头时，常数K 为0.26mm，硬度值由红色表盘表示.
软钢、退火钢、铜合 金
金刚石圆锥 1471.5 (150)
黑色
20~67 淬火钢、调质钢等
金刚石圆锥 981(100) 黑色
薄钢板、中等厚度的 40~77 表面硬化工件
3.175mm 钢球
981(100)
红色
70~100
铸铁、铝、镁合金、 轴承合金
1.588mm 钢球
588.6(60)
红色
40~100
• 试验后试样背面不得有肉眼可见的变形 痕迹；
3.布 氏 硬 度 测 试 法
3.1 布氏硬度的测量原理
加载荷P,使直径为D的淬火钢球压头 压入试件表面并保持一定时间，去载后， 测量压痕直径d，算出压痕面积F，
P/F即为布氏硬度，用符号HB表示。布氏 硬度的测量原理如图2所示。
键输入；此时显示标尺与0.0; • 用标准块校验，示值误差应符合标准。
2、试验过程 • 放好试样，实验点对准压头； • 顺时转动转盘使试样紧密接触压头，使预载力
指示灯依次点亮，直至“SET”灯亮， • 约1s后自动进行后续过程； • 显示标尺与硬度值供记录； • 设备复原位。
注意事项
• 试样表面要平滑干净； • 试样或试验层最小厚度不小于金刚石压
薄板软钢、退火铜合 金
1.588mm 钢球
1471.5 (150)
红色
31~94 磷青铜、铍青铜
3.175mm 钢球
588.6(60)
红色
铝、锌、铅
2.2 洛氏硬度测定的优缺点
优点:
• 操作简便、迅速，适宜大生产； • 压痕小，适宜测成品； • 适用范围广，从极软到极硬、从极薄到极硬的
材料都能测定。
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后仍保留预载荷P0 时压头的 位置，压入深度为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，主载荷引 起的塑性变形深度为:h= h1- h0
• 只要满足P/D2为常数，则同一材料测得的HB值是 相同的。且不同材料测得的HB值也可进行比较。
缺点：
• 不同标尺硬度值之间不能相互比较；
• 对粗大组织的金属不适用。
• 硬度表示法如：38HRC、48HR30N、 68HR30T等。
• 金属洛氏试验执行的现行标准为： GB/T 230.1－2004 金属洛氏硬度试验
第1部分：试验方法
洛氏硬度实验过程
1、试验前的准备（参数设定） • 按RESET键清零； • 将选好的压头安装好； • 设预载力； • 设总载荷； • 设定标尺：按D/B键，使力、压头、标尺一致； • 设定保荷时间：键DW TIME与DEC或INC键配合，按SET
关于显微硬度讲解
硬度：
金属材料抵抗局部变形,特别是抵抗塑 性变形、压痕或划痕的能力。也是衡量 金属软硬程度的判据。
主要内容
1、硬度的特点及应用 2、布氏硬度测试 3、洛氏硬度测试法 4、维氏硬度测试法 5、显微硬度测试法
1. 硬度试验的特点及应用
试样制备简单，可在各种不同尺寸的试样 上进行试验，试验后试样基本不受破坏；
• 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尺的洛氏硬度。 洛氏硬度共有15种标尺供选择，它们分别为： HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH， HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV；表面 洛氏硬度标尺：HR45N、 HR30N、 HR15N和 HR45T、 HR30T、 HR15T 。其中常用的几种标 尺见表1。
标度 符号 HRA HRB HRC HRD HRE HRF HRG HRH
表1.各种洛氏硬度值的符号及应用
压头
总载荷 表盘上 常用硬度 N(kg) 刻度颜色 值范围
应用举例
金刚石圆锥 588.6(60) 黑色
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
碳化物、硬质合金、 70~85 表面淬火钢等
1.588mm 钢球
981(100)
红色
25~100
2.洛氏硬度测定法
2.1 洛氏硬度的测量原理 用顶角为120°的金刚石圆锥或φ为
1.588mm的淬火钢球为压头,在规定载荷 （初载荷及主载荷）的作用下压入材料 表面,经规定保持时间后,卸除主试验力， 根据压痕深度来确定硬度值。图1表示了 洛氏硬度的测量原理。
图1.洛氏硬度试验原理示意图
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
750kg、1000kg、3000kg七种;
• 材料的软硬不同要配合使用。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。D与P之间要 满足相似原理。
如图3所示。
图3. 不同直经的钢球压头 产生在几何上相似的压头
推倒得出:
式中:A为常数
P/D2
ADdn
Asinn
2
• 只要使P/D2为一常数，就可使保持不变，从而保 持了几何形状相似的压痕。
图2.布氏硬度试验原理示意图
• 公式
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).
• 测出d,查表即可得HB值
• 压头直径有Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm三种; • 载荷有15.6kg、62.5kg、182.5kg、250kg、
设备简便，操作方便，测量速度快； 测量范围大:可大(多晶体)可小(单个晶粒、
表面渡层、手表内部小零件等)、可软可硬 各种金属件都可做硬度试验；
硬度与强度之间有近似的换算关系，根据测出 的硬度值就可以粗略地估算强度极限值(如碳 钢бb≈0.36HB)。
测定材料的硬度,定性分析材料的组织、性能; 测定脱碳层深度; 定性分析夹杂物性质, 组成相的性质等。
• h值越大，试件越软，h值越小，试件越硬。
• 为适应数值越大硬度越高的概念，用一常数K减去h 表示硬度的高低。并规定每0.002mm为一个洛氏硬 度单位，用符号HR表示，则：
HR K h 0.002
• 测量值直接在表盘上读出。
• 用金刚石圆锥压头时，常数K为0.2mm，硬度值由黑 色表盘表示 ; 用钢球(Φ=1.588mm)压头时，常数K 为0.26mm，硬度值由红色表盘表示.
软钢、退火钢、铜合 金
金刚石圆锥 1471.5 (150)
黑色
20~67 淬火钢、调质钢等
金刚石圆锥 981(100) 黑色
薄钢板、中等厚度的 40~77 表面硬化工件
3.175mm 钢球
981(100)
红色
70~100
铸铁、铝、镁合金、 轴承合金
1.588mm 钢球
588.6(60)
红色
40~100