硬度的简单概念及检测方法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
⑵然后加载主实验力F1，保持一定时间，此时压 头位移为h1,之后卸除主实验力F1。
⑶保持初始实验力F0，测量此刻的压头位移h2.
最小试料厚度≥10t t为压痕深度
t1=0.002×(100-HRC A) t2=0.002×(130-HRB)
HR A，D，C=100-[（h2-h0）/0.002] HR E，B，G=130-[（h2-h0）/0.002]
HB-3000布氏硬度计
HB P / F凹
当试验力P的单位为 kgf :
P
2P
HB F πD D D2 d 2
当试验力P的单位为 N :
0.102P
0.204P
HБайду номын сангаас
F πD( D D2 d 2 )
（1）对同一种材料而言，所得到的HB值要一样。 （2）对不同的材料，得到的HB值可以进行比较。 要求：P/D2 应为一定值。
硬度的简单概念及检测方法
一，什么是硬度 二，硬度的分类（金属材料类） 三，金属材料硬度的检测 四，橡胶，塑料硬度的检测
一，什么是硬度
固体材料对外界物体压陷、刻划等作用的 局部抵抗能力（塑性变形），是衡量材料 软硬程度的一个指标。
①划痕硬度。主要用于比较不同矿物的软硬程度，方法是选一根一 端硬一端软的棒，将被测材料沿棒划过，根据出现划痕的位置确定被 测材料的软硬。定性地说，硬物体划出的划痕长，软物体划出的划痕 短.
500HBW 5/750 3、压痕中心距试样边缘的距离≥2.5d，相邻压
痕中心的距离≥3d。 4、压痕直径应从相互垂直的两个方向测量取其
算术平均值。
二，洛氏硬度是用一个顶角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
数显维氏硬度计HVS-10
目镜 工作台
面板
压头 操作把手
维氏硬度计一般分类:
一.维氏硬度计 一般指最大负荷在10-50公 斤的维氏硬度试验机（HV10-HV50）
二.小负荷维氏硬度计 一般指最大负荷在5 公斤的维氏硬度试验机 （HV1-HV5）
三.显微维氏硬度计 一般指最大负荷在1公 斤的维氏硬度试验机（HV0.3-HV1）
三，维氏硬度 :由英国科学家维克斯首先提出。 以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的 方锥形金刚石压入材料表面,保持规定时间后， （10-15s）用测量压痕对角线长度，再按公式来 计算硬度的大小。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， 试验负荷1.961~<49.03N，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。 它适用于几乎所有金属材料的硬度检 测. GB/T4340.1-2009
二，压入硬度的分类
压入硬度
布氏硬度
洛氏硬度
维氏硬度
小负荷维氏硬度 显微维氏硬度
HRA
HRB
HRC
一，布氏硬度(HB)是以一定大小的实验载荷，将 一定直径的淬硬钢球或硬质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)。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。
维氏硬度计算公式：
P为载荷，如10kg。 d为压痕对角线长度 (mm)。 HV10
维氏硬度表示方法
550HV5
300HV10/20
采用5Kg的实验力，保持10-15s时得到的硬 度值为550
采用10Kg的实验力，保持20s时得到的硬度 值为300
试验力: 2.94N(0.3Kgf),4.9N(0.5Kgf),9.80N(1Kgf),2
9.4N(3Kgf),49.0N(5Kgf),98.0N(10Kgf) 硬度符号: HV0.3,HV0.5,HV1,HV3,HV5,HV10
橡胶和塑料件硬度的检测
邵氏硬度
具有一定形状的钢针，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(见图1) ，以L值的大小来表示 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：
材料
硬度范围 P/D2
材料
硬度范 围
P/D2
钢、镍合金、钛合金
铸铁 铜及铜合金
＜140 ≥140
＜35 35～200 ＞200
30
＜35
2.5 5，10
轻金属及合金 35～80
，
＞80
15
10
10，15
30
5
10
铅、锡
1
30
布氏硬度几点说明：
1、试验力保持时间通常为10～15s。 2、布氏硬度的符号用 HBW或HBS 表示：
②回跳硬度。主要用于金属材料，方法是使一特制的小锤从一定高度自由下 落冲击被测材料的试样，并以试样在冲击过程中储存（继而释放）应变能的 多少（通过小锤的回跳高度测定）确定材料的硬度。
③压入硬度。主要用于金属材料，方法是用一定的载荷将规定的压头压入被 测材料，以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、 载荷以及载荷持续时间的不同，压入硬度有多种，主要是布氏硬度、洛氏硬 度、维氏硬度和显微硬度等几种
588.37
20-88
980.67
20-100
1471.07
20-70
HRD-150型洛氏硬度计
电源 开关
标尺 金刚石压头
工作台 操作把手
洛氏硬度的测量实际是测量压痕深度，将 在规定实验条件下所测得的压痕深度换算 成硬度单位。具体步骤如下
⑴首先加载初实验力F0，将压头（金刚石圆锥压 头或球形压头）压入试件表面，计初始位移h0
材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
GB/T230.1-2009 洛氏硬度实验原理图表，标尺
洛氏硬度标尺 硬度符号 压头类型 初始实验力F0/N 主实验力F1/N 总实验力F/N 适用范围
A
HRA 金刚石圆锥
98.07
B
HRB
直径1.587mm 球
98.07
C
HRC 金刚石圆锥
98.07
490.3 882.6 1373
⑶保持初始实验力F0，测量此刻的压头位移h2.
最小试料厚度≥10t t为压痕深度
t1=0.002×(100-HRC A) t2=0.002×(130-HRB)
HR A，D，C=100-[（h2-h0）/0.002] HR E，B，G=130-[（h2-h0）/0.002]
HB-3000布氏硬度计
HB P / F凹
当试验力P的单位为 kgf :
P
2P
HB F πD D D2 d 2
当试验力P的单位为 N :
0.102P
0.204P
HБайду номын сангаас
F πD( D D2 d 2 )
（1）对同一种材料而言，所得到的HB值要一样。 （2）对不同的材料，得到的HB值可以进行比较。 要求：P/D2 应为一定值。
硬度的简单概念及检测方法
一，什么是硬度 二，硬度的分类（金属材料类） 三，金属材料硬度的检测 四，橡胶，塑料硬度的检测
一，什么是硬度
固体材料对外界物体压陷、刻划等作用的 局部抵抗能力（塑性变形），是衡量材料 软硬程度的一个指标。
①划痕硬度。主要用于比较不同矿物的软硬程度，方法是选一根一 端硬一端软的棒，将被测材料沿棒划过，根据出现划痕的位置确定被 测材料的软硬。定性地说，硬物体划出的划痕长，软物体划出的划痕 短.
500HBW 5/750 3、压痕中心距试样边缘的距离≥2.5d，相邻压
痕中心的距离≥3d。 4、压痕直径应从相互垂直的两个方向测量取其
算术平均值。
二，洛氏硬度是用一个顶角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
数显维氏硬度计HVS-10
目镜 工作台
面板
压头 操作把手
维氏硬度计一般分类:
一.维氏硬度计 一般指最大负荷在10-50公 斤的维氏硬度试验机（HV10-HV50）
二.小负荷维氏硬度计 一般指最大负荷在5 公斤的维氏硬度试验机 （HV1-HV5）
三.显微维氏硬度计 一般指最大负荷在1公 斤的维氏硬度试验机（HV0.3-HV1）
三，维氏硬度 :由英国科学家维克斯首先提出。 以49.03~980.7N的负荷,将相对面夹角为136°的 方锥形金刚石压入材料表面,保持规定时间后， （10-15s）用测量压痕对角线长度，再按公式来 计算硬度的大小。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， 试验负荷1.961~<49.03N，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。 它适用于几乎所有金属材料的硬度检 测. GB/T4340.1-2009
二，压入硬度的分类
压入硬度
布氏硬度
洛氏硬度
维氏硬度
小负荷维氏硬度 显微维氏硬度
HRA
HRB
HRC
一，布氏硬度(HB)是以一定大小的实验载荷，将 一定直径的淬硬钢球或硬质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)。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。
维氏硬度计算公式：
P为载荷，如10kg。 d为压痕对角线长度 (mm)。 HV10
维氏硬度表示方法
550HV5
300HV10/20
采用5Kg的实验力，保持10-15s时得到的硬 度值为550
采用10Kg的实验力，保持20s时得到的硬度 值为300
试验力: 2.94N(0.3Kgf),4.9N(0.5Kgf),9.80N(1Kgf),2
9.4N(3Kgf),49.0N(5Kgf),98.0N(10Kgf) 硬度符号: HV0.3,HV0.5,HV1,HV3,HV5,HV10
橡胶和塑料件硬度的检测
邵氏硬度
具有一定形状的钢针，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(见图1) ，以L值的大小来表示 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：
材料
硬度范围 P/D2
材料
硬度范 围
P/D2
钢、镍合金、钛合金
铸铁 铜及铜合金
＜140 ≥140
＜35 35～200 ＞200
30
＜35
2.5 5，10
轻金属及合金 35～80
，
＞80
15
10
10，15
30
5
10
铅、锡
1
30
布氏硬度几点说明：
1、试验力保持时间通常为10～15s。 2、布氏硬度的符号用 HBW或HBS 表示：
②回跳硬度。主要用于金属材料，方法是使一特制的小锤从一定高度自由下 落冲击被测材料的试样，并以试样在冲击过程中储存（继而释放）应变能的 多少（通过小锤的回跳高度测定）确定材料的硬度。
③压入硬度。主要用于金属材料，方法是用一定的载荷将规定的压头压入被 测材料，以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、 载荷以及载荷持续时间的不同，压入硬度有多种，主要是布氏硬度、洛氏硬 度、维氏硬度和显微硬度等几种
588.37
20-88
980.67
20-100
1471.07
20-70
HRD-150型洛氏硬度计
电源 开关
标尺 金刚石压头
工作台 操作把手
洛氏硬度的测量实际是测量压痕深度，将 在规定实验条件下所测得的压痕深度换算 成硬度单位。具体步骤如下
⑴首先加载初实验力F0，将压头（金刚石圆锥压 头或球形压头）压入试件表面，计初始位移h0
材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：
GB/T230.1-2009 洛氏硬度实验原理图表，标尺
洛氏硬度标尺 硬度符号 压头类型 初始实验力F0/N 主实验力F1/N 总实验力F/N 适用范围
A
HRA 金刚石圆锥
98.07
B
HRB
直径1.587mm 球
98.07
C
HRC 金刚石圆锥
98.07
490.3 882.6 1373