硬度的分类及表示方法
各种硬度含义及试验方法
硬度表达的三种方法
硬度表达的三种方法硬度是一个物质抵抗形变的程度,它是一个关键的物理特性,对于材料的选择和使用都有着重要的意义。
然而,硬度的表达方式并不是一成不变的,不同的应用领域和目的需要不同的硬度表达方法。
本文将介绍硬度的三种表达方法,并分析它们的优缺点及应用范围。
一、洛氏硬度表达法洛氏硬度表达法是最常用的硬度测试方法之一。
它通过在试样表面施加一定的载荷,然后测量在特定时间内形成的印痕的大小来计算硬度。
其表达方式为HRA、HRB、HRC等。
优点:洛氏硬度表达法简单易行、精度高、重复性好,特别适用于金属材料的硬度测试。
其测试时间短,可以快速获得样品的硬度值。
缺点:洛氏硬度表达法受到温度、载荷、试样厚度、表面粗糙度等因素的影响,需要对测试条件进行严格控制。
另外,由于其测试原理是在试样表面产生塑性变形,因此不适用于脆性材料的硬度测试。
应用范围:洛氏硬度表达法广泛应用于金属材料的硬度测试,尤其是钢铁和铸铁等材料的测试。
同时,它也适用于一些非金属材料,如塑料、橡胶等的硬度测试。
二、维氏硬度表达法维氏硬度表达法是另一种常用的硬度测试方法。
它通过在试样表面施加一定的载荷,然后测量在特定时间内形成的印痕的对角线长度来计算硬度。
其表达方式为HV。
优点:维氏硬度表达法具有高精度、重复性好、可靠性高等优点。
它适用于各种金属和非金属材料的硬度测试,尤其适用于薄膜和涂层等较薄的材料。
缺点:维氏硬度表达法的测试时间较长,需要较高的技术水平和精密的测试设备。
此外,与洛氏硬度表达法类似,维氏硬度表达法也受到试样表面粗糙度、温度、载荷等因素的影响。
应用范围:维氏硬度表达法广泛应用于各种金属和非金属材料的硬度测试,尤其适用于薄膜和涂层等较薄的材料。
三、巴氏硬度表达法巴氏硬度表达法是一种用来测试淬火钢的硬度方法。
它通过在试样表面施加一定的载荷,然后测量在特定时间内形成的印痕的大小来计算硬度。
其表达方式为HB。
优点:巴氏硬度表达法适用于测试淬火钢等高强度材料的硬度。
常见材料硬度等级
常见材料硬度等级常见材料硬度等级引言:材料硬度是材料力学性能中一个重要的参数,它反映了材料抵抗外力的能力。
硬度等级是对材料硬度进行分类,常见的硬度等级有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和岌氏硬度等。
本文将介绍这些常见的硬度等级及其测试方法,以及硬度等级的应用。
一、布氏硬度(Brinell Hardness):布氏硬度是一种常用的金属材料硬度测试方法,广泛应用于测定金属材料硬度。
它的原理是通过在被测材料表面施加一定载荷下,利用压头与被测材料接触产生的压痕直径大小来反映材料硬度。
布氏硬度试验常用的压头有球形压头和钨齿压头,压头的压痕直径与被测材料的硬度成正比。
不同材料的硬度在布氏硬度标尺上有一定的范围。
一般来说,材料硬度越高,标尺上所示硬度等级越大。
通常布氏硬度等级从20到100不等,其中布氏硬度等级为20的表示极软的材料,布氏硬度等级为100的表示最硬的材料。
二、洛氏硬度(Rockwell Hardness):洛氏硬度是另一种常用的金属材料硬度测试方法,与布氏硬度一样,广泛应用于测定金属材料硬度。
与布氏硬度不同的是,洛氏硬度是利用压头在一段时间内施加不同的载荷大小,通过测量其压痕的深度来反映材料的硬度,而不是测量压痕的直径。
洛氏硬度试验分为A、B和C三种,并分别用不同的压头进行测试。
洛氏硬度等级用字母表示(比如HRB、HRC等),其中HRA为钨球压头,HRB为钢球压头,而HRC为钨齿压头。
洛氏硬度等级一般从60到100不等,其中洛氏硬度等级为60的表示较软的材料,洛氏硬度等级为100的表示较硬的材料。
三、维氏硬度(Vickers Hardness):维氏硬度是一种常用的金属材料硬度测试方法,与布氏硬度和洛氏硬度相比,它的测试原理更为简单,测试结果更为准确。
维氏硬度试验的压头为金质和金刚石的四边形压头,测试时施加的载荷较小,压痕的对角线长度与材料的硬度成正比。
维氏硬度等级用HV表示,通常从100到600不等。
金属的硬度符号
金属的硬度符号
金属的硬度是指金属材料抵抗被刮擦、切割、压缩等力量的能力,是金属材料的一个重要物理性质。
为了描述不同金属材料的硬度,人们通常采用各种符号来表示。
以下是几种常用的金属硬度符号:
1. HB:布氏硬度,是用硬度计对金属表面施加一定压力后,测
定压痕长度来表示金属硬度的一种方法。
HB值越高,金属材料越硬。
2. HRC:洛氏硬度,是在一定负荷下,用钻头在金属表面印一个深度为0.2mm的凹痕,通过读取硬度计的刻度值来表示金属硬度的一种方式。
HRC值越高,金属材料越硬。
3. HV:维氏硬度,是以维氏金字塔为压头,以一定的负荷作用
于金属表面,然后测量压痕的对角线长度来表示金属硬度的一种方法。
HV值越高,金属材料越硬。
4. HRB:洛氏硬度B,与HRC相似,但是钢铁行业较为普遍使用。
HRB值越高,金属材料越硬。
5. Brinell硬度测试(BHN):在一定负荷(通常为3000kg)下,用球形钢珠压在材料表面上,然后测量压痕的直径和压痕直径的平均值来表示金属硬度的一种方法。
BHN值越高,金属材料越硬。
以上几种硬度符号在不同行业、不同材料的测量中都有一定的应用,可以根据实际需要选择合适的符号进行硬度测量。
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硬度的名词解释
硬度的名词解释硬度是物质抵抗外力侵蚀或形变的性质。
它是衡量物质强度和耐磨性的重要指标,常被用于工程材料和矿石的标准测试以及硬质材料的选择。
硬度的值通常用一个数字或字母表示,不同的硬度测试方法有不同的表达方式。
一、硬度的类型硬度的种类有很多,常见的有洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度、硬度等级等。
每种硬度测试方法都有其适用范围和特点。
1. 洛氏硬度(Rockwell Hardness):洛氏硬度测试是一种常用、简便的测试方法,适用于许多金属材料。
它通过在材料表面施加压力,然后测量压痕的深度来确定硬度值。
洛氏硬度通常以"HRC"表示,数值越高表示硬度越大。
2. 布氏硬度(Brinell Hardness):布氏硬度测试是通过在材料表面施加一定负荷的钢珠或球形硬度计压头,然后测量压痕的直径来确定硬度值。
布氏硬度通常以"HB"表示,数值越大表示硬度越高。
3. 维氏硬度(Vickers Hardness):维氏硬度测试是一种广泛应用的测试方法,特别适用于测量非常薄的材料和表面硬度。
它通过在材料表面施加一定压力的金刚石或金刚石三棱锥压头,然后测量压痕的对角线长度来确定硬度值。
维氏硬度通常以"HV"表示。
二、硬度的影响因素硬度受多种因素的影响,包括金属材料的组织结构、纯度、冷加工程度、晶粒尺寸等。
1. 组织结构:若金属晶粒较细小,晶界锋利且密集,硬度较高。
相反,晶粒较大,内部孔隙较多的材料,则硬度较低。
2. 纯度:纯度高的金属含杂质较少,其晶粒尺寸及晶界结构均较好,且均匀分布,因此硬度相对较高。
3. 冷加工程度:冷加工可使金属材料的晶粒织构更加致密,界面更加清晰,硬度也更高。
冷加工程度越大,硬度越高。
4. 晶粒尺寸:晶粒尺寸越小,晶界越多,金属的硬度也相对会更高,因为晶界充当了微缺陷的屏障。
三、硬度的应用领域硬度在工程领域中具有广泛的应用,特别是在金属和材料科学中。
常用硬度HB、HRC、HV对照表
常用硬度HB、HRC、HV对照表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。
它是衡量材料软硬的指标。
1.硬度分类:按测试方法的不同,硬度分为三种类型。
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。
②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。
③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。
金属材料最常见到的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度属于压入硬度,硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力;回跳法(肖氏、里氏)测量硬度,硬度值代表金属弹性变形功能的大小。
2.布氏硬度 Brinell Hardness用直径D的淬火钢球或硬质合金球作压头,以相应的试验力F压入试件表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,得到一直径为d的压痕。
用试验力除以压痕表面积,所得值即为布氏硬度值,符号用HBS或HBW表示。
HBS和HBW的区别是压头的不同。
HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。
HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的材料。
同样的试块,当其它试验条件完全相同的情况下,两种试验结果不同,HBW值往往大于HBS值,而且并无定量的规律所循。
2003年以后,我国已经等效采用国际标准,取消了钢球压头,全部采用硬质合金球头。
因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。
很多时候布氏硬度仅用HB表示,指的就是HBW。
硬度的表示方法
最常用的指标有三种:布氏硬度,洛氏硬度和维氏硬度。
布氏硬度的含意:用一定直径的淬硬钢球,在一定的载荷(p)作用下,压入试件
表面,停留一段时间,然后除去载荷,测量压痕的面积,压痕越小表示抵抗塑性
变形能力(即硬度)越大,越大硬度越小,用“HB”来表示。
洛氏硬度的含意:在规定的外加载荷下,将钢球或金刚石压头垂直压入试件表面
,产生压痕,测试压痕深度,利用洛氏硬度计算公式HR=(K-H)/C便可计算出洛氏硬度。
简单说就是压痕越浅,HR值越大,材料硬度越高。
用HRC来表示。
比如HRC60,即代表在试验载荷为150kg下,使用顶角为120度的金刚石圆锥压头时,试件的压痕深度为0.08mm。
布氏硬度的含意:是利用顶角为136度的金刚石四方角锥体作压头,在一定的载荷下压入试件表面,留下方形压痕,根据对角线的长度,即可查出硬度值,用“HV
”来表示。
一般都是用洛氏硬度来衡量刀刃的硬度,也就是HRC值,通常一把好刀的刀刃硬度应在洛氏威尔硬度50s以上,60s以下,简而言之,硬度越高,抗磨损能力越高,但脆性也越大。
各种硬度含义及试验方法
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 2 (HB),N/mm 。布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。 HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。 HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的材料。 布氏硬度的表示方法: HBS或HBW之前的数字为硬度值,后面按顺序用数字表示试验条件: ①压头的球体直径; ②试验载荷; ③试验载荷保持的时间(10~15s不标注)。 170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球,在9807N(1000 kgf)的试验载荷作用下,保持30s时测得的布氏硬度值为170。 530HBW5/750表示用直径5 mm的硬质合金球,在7355N(750 kgf)的试验载荷作用下,保持10~15s时测得的布氏硬度值为530。 布氏硬度计算公式: HB=2*1000/(3.14*1000*(10-SQRT(10*10-d*d))) d:钢球压痕直径 1、肖氏硬度(HS) =布氏硬度(BHN)/10 + 12 2、肖氏硬度(HS) =洛氏硬度(HRC)+ 15 3、布氏硬度(BHN)=洛克氏硬度(HV) 试验条件的选择 布氏硬度试验时,压头球体的直径D、试验载荷F及载荷保持的时间t,应根据被试金属材料的种类、硬度值的范围及厚度进行选择 压头直径 lmm 2mm 2.5mm 5mm 10mm 试验载荷 9.807N(lkgf)~29.42KN(3000kgf) 保持时间 黑色金属10~15s;有色金属为30s;布氏硬度值小于35时为60s 试验中,钢球直径较大,在金属材料表面上留下的压痕也较大,故测得的硬度值比较准确。 布氏硬度值和抗拉强度之间有一定的关系,因此可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度。如被试金属硬度过高,将影响硬度值的准确性,所以布氏硬度 试验一般适于测定布氏硬度值小于650的金属材料。布氏硬度压痕较大,故不宜测定成品及薄片材料。 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 4 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) 肖氏硬度(HS) 应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有尖端的小锥,尖端上常镶有金刚钻。用测得的撞销回跳的高度来表示硬
硬度对照表和换算方法
硬货↑洛氏硬度、布氏硬度等硬度对照表和换算方法2015-05-07点击上面蓝色字体直观学机械关注我们一、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)。
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 x1000,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。
5.肖氏硬度(Shore Hardness):肖氏硬度是一种通过测量材料表面变形所需的压力来确定材料硬度的测试方法。
它通常用于测量橡胶、塑料等高分子材料的硬度。
肖氏硬度值(HS)是通过从压力读数计算得出的,其公式为:HS = P / A x 100,其中P是压力,A是接触面积。
硬度知识(含对照表)
二、硬度对照表:
根据德国标准 DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。
抗拉强度 Rm
N/mm2 250 270 285 305 320 335 350 370 380 400 415 430 450 465 480 490 510 530 545 560 575 595 610 625 640 660 675 690 705 720 740 755 770 785 800 820 835 850 865 880 900 915 930
HV
HRC
HBS
300
29.8
284
295
29.2
280
290
28.5
275
285
27.8
270
280
27.1
265
275
26.4
261
270
25.6
256
265
24.8
252
260
24
247
255
23.1
243
250
22.2
238
245
21.3
233
240
20.3
228
230
18
220
15.7
210
维氏硬度 HV
80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290
硬度知识
常用的几种硬度介绍--维氏,布氏,邵氏,洛氏与莫氏
维氏,布氏,邵氏,洛氏,莫氏硬度简介及测量方法维氏硬度代号:HV单位:无简介:维氏硬度英文词条名:Vickers-hardness 表示材料硬度的一种标准。
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器压材料表面,保持规定时间后,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。
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)。
计算公式为: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维氏硬度计测量范围宽广,可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料,从很软的材料(几个维氏硬度单位)到很硬的材料(3000个维氏硬度单位)都可测量。
测试样图:陶瓷抛光样品压痕光学显微镜照片(对角线d)布氏硬度布氏硬度范围:范围为8~650HBW布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N),把直径为D(mm)的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面(图1),保持规定时间后卸除试验力,用读数显微镜测出压痕平均直径d (mm),然后按公式求出布氏硬度HB 值,或者根据 d 从已备好的布氏硬度表中查出HB值。
这里公式错误,应该再乘以2,h=括号内的1/2。
由于金属材料有硬有软,被测工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D,就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。
因此,在生产中进行布氏硬度试验时,要求能使用不同大小的试验力和压头直径,对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时,能否得到同一的布氏硬度值,关键在于压痕几何形状的相似,即可建立F和D的某种选配关系,以保证布氏硬度的不变性。
布氏、洛氏、维氏、邵氏硬度的定义区别及表示方法
布氏、洛氏、维氏、邵氏硬度的定义区别及表示方法布氏、洛氏、维氏硬度是三兄弟,邵氏硬度和他们相视一笑不相往来。
布氏硬度:硬度符号HBW对一定直径的硬质合金球施加试验力F压入试件表面,经规定时间后,去除试脸力,测量试件表面压痕的直径。
布氏硬度=常数X实验力F/压痕表面积。
表示方法举例:350HBW5/750表示用直径5mm的硬质合金球,在7.35kN的压力下,保持10-15s测定的布氏硬度值为350.布氏硬度适用于:铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材硬度测定,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件;布氏硬度测量精确,但操作繁琐,且压痕较大,不适用批量生产。
详细了解布氏硬度可参看GB/T231.1-2009洛氏硬度:采用金刚石圆锥体或一定直径的淬火钢球作压头,压入金属材料表面,取其压痕深度计算确定硬度的大小,这种方法测量的硬度为洛氏硬度。
硬度符号为HRA\HRB\HRC\HRN\HRT等,第三个字母即HR后的A\B\C叫标尺符号表示的是压头类型、实验力等参数,毕竟压头、实验力不同所得的硬度值就不同。
表示方法举例:60 HRC表示用顶角为120度的金刚石圆锥体,在实验力为150kgf 情况下测得洛氏硬度值为60;70HR 30T W 表示压头为直径1.58mm的硬质合金球在载荷为30kgf情况下测得洛氏硬度值为70。
洛氏硬度适用情况:由于压痕较浅,工件表面损伤小,适于批量,成品件及半成品件的硬度检测,对于晶粒粗大且组织不均的零件不宜采用。
采用不同压头和试验力,洛氏硬度可以用于较硬或较软的材料,使用范围较广如:HRA主要用于测定硬质材料,如硬质合金、薄而硬的钢材及表面硬化层较薄的材料等。
HRB适用于测定低碳钢、软金属、铜合金、铝合金及可锻铸铁等中、低硬度材料的硬度。
HRC适用于测定一般钢材、硬度较高的铸件、珠光体可锻铸铁及碎火回火的合金钢等材料硬度。
HRN和HRT为表面洛氏硬度只适用于钢材表面渗碳、渗氮等处理的表层硬度、较薄、较小的试件硬度测定。
硬度的符号表示与区分
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。
布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。
以H BS(钢球)表示,单位为N/m m2(MP a)。
其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;D--试验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HB S只适用于450N/mm2(M Pa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。
在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ m m2(MP a)。
B、洛氏硬度(H K)洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。
不同的是,它是测量压痕的深度。
即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。
其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。
其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
常用硬度指标介绍
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
肖氏硬度(HS)A、布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。
布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。
以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;D--试验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。
在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。
B、洛氏硬度(HK)洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。
不同的是,它是测量压痕的深度。
即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。
其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。
其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
硬度值用下式计算:当用A和C标尺试验时,HR=100-e当用B标尺试验时,HR=130-e式中e--残余压痕深度增量,其什系以规定单位0.002mm表示,即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时,即相当于洛氏硬度变化一个数。
e值愈大,金属的硬度愈低,反之则硬度愈高。
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金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。
布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。
以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;D--试验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS 只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。
在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000/30:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。
B、洛氏硬度(HR)洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。
不同的是,它是测量压痕的深度。
即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。
其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。
其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
硬度值用下式计算:当用A和C标尺试验时,HR=100-e 当用B标尺试验时,HR=130-e 式中e--残余压痕深度增量,其什系以规定单位0.002mm表示,即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时,即相当于洛氏硬度变化一个数。
e值愈大,金属的硬度愈低,反之则硬度愈高。
上述三个标尺适用范围如下:HRA(金刚石圆锥压头)20-88 HRC(金刚石圆锥压头)20-70 HRB (直径1.588mm钢球压头)20-100 洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。
洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不是,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。
但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。
C、维氏硬度(HV)维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力(F)压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量压痕两对角线长度。
维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得之商,其计算公式为:式中:HV--维氏硬度符号,N/mm2(MPa);F--试验力,N;d--压痕两对角线的算术平均值,mm。
维氏硬度采用的试验力F为5(49.03)、10(98.07)、20(196.1)、30(294.2)、50(490.3)、100(980.7)Kgf(N)等六级,可测硬度值范围为5~1000HV。
表示方法举例:640HV30/20表示用30Hgf(294.2N)试验力保持20S(秒)测定的维氏硬度值为640N/mm2(MPa)。
维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。
它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便。
维氏法在钢管标准中很少用。
HB是用一定的力将一定直径(2.5、5、10)的钢球压向被测材料的表面,然后测量被测材料表面钢球压痕的直径以判断材料的硬度。
材料的原始状态和钢
材的退火、正火或调质常用HB。
HR有A、B 、C3三种。
A和C 用120度的金刚石正圆锥体作测头,B用直径1.588的钢球作测头。
测量方法都是先用一个预压力将测头压在被测材料的表面,再施以主压力,然后撤除主压力,测量压入深度判断材料的硬度。
HV是对HR的一种改良。
因120度的正圆锥体不符合金刚石的晶体结构,不易磨好,所以HV将测头改为棱圆椎体,顶端可以制作得非常精良。
测量方法同HR。
HRA和HV用来测量材料经表面热处理,如氮化、渗碳以后的表面硬度,HRC常用于测量淬火后硬度。