金属硬度基本知识.

初试验力 F0（N） 98.07 98.07 98.07 98.07
主试验力 F1（N） 490.3 882.6 1373 882.6
总试验力 F0+ F1（N） 588.4 980.7 1471 980.7
适用范围
20～88HRA 20～ 100HRB 20～ 70HRC 40～ 77HRD 70～ 100HRE
1.2布氏硬度表示方法
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除了采用压头直径 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；
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120HBS10/1000/30：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；
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硬度测量方法
布氏硬度试验
适用范围
测量晶粒粗大且组织不均的零件。对成品件不宜采用。钢铁 件的硬度检验中，现已逐渐采用硬质合金球压头测量退火件、 正火件、调质件以及铸件和锻件的硬度 批量件、成品件及半成品件的硬度检验。对晶粒粗大且组织 不均的零件不宜采用。A标尺适于测量高硬度淬火件、较小与 较薄件的硬度，以及具有中等厚度硬化层零件的表面硬度。B 标尺适于测量硬度较低的退火件、正火件及调质件。C标尺适 于测量经淬火回火等处理零件的硬度，以及具有较厚硬化层 零件的表面硬度
2.2洛氏硬度标尺
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压头类型： 120°金刚石圆锥、1.588mm钢球、3.175mm钢球 试验力： 60kg、100kg、150kg 新国标GB/T 230.2对不同标尺、不同硬度范围的标准 块允许误差进行了定义： 标准块HRA40~70，允许示值误差±2 标准块HRB45~80，允许示值误差±3
500HBW5/750 ：表示用 5mm 的硬质钢球作压头，在 750kgf(7350N)的试验力作用下，保持时间为10－15s 后所测得的硬度值为500。
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淬火钢球用于测定硬度 HBS＜450的金属材料，如灰 铸铁、有色金属以及退火、正火和调质处理的钢材等。 硬质合金球用于测定HBW＜650的金属材料。
3.1维氏硬度原理 3.2维氏硬度试验力及表示方法 3.3维氏硬度优缺点
3.4维氏硬度计常见故障与解决方法
4小结
0 简介
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硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压入或 刻划的能力。是衡量金属材料软硬程度的一项重要的 性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性 变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和 反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是 材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。 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、 洛氏硬度和维氏硬度等。
2 洛氏硬度
2 洛氏硬度
洛氏硬度计读数盘
2.1洛氏硬度原理
1—在初始试验力F0下的压入深度h0； 2—在总试验力F0+F1下的压入深度h1； 3—去除主试验力F1后的弹性回复深度； 4—残余压入深度e； 5—试样表面； 6—测量基准面； 7—压头位置
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当压头为金刚石圆锥体时，HR=100-(h/0.002) 当压头为钢球时， HR=130-(h/0.002)
注：1.h为压痕深度(mm)，0.002为试验机刻度盘上每一 小格所代表的压痕深度 (mm)，每一小格即表示洛氏硬 度一度； 2.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。因此习 惯称洛式硬度为多少度是不正确的。
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在一定条件下，HB与HRC 可以查表互换。其换算公式 可大概记为：洛式硬度(HRC)≈布式硬度(HB)/10。
E F
G H
HRE HRF
HRG HRH
98.07 98.07
98.07 98.07
882.6 490.3
1373 490.3
980.7 588.4
1471 588.4
1.5875mm 钢 球 1.5875mm 钢 球
3.175mm钢
60～ 100HRF 30～ 94HRG
80～
洛氏硬度标尺的选择
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2）试验过程复杂、费时、误差较大； 需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算。
1.4布氏硬度计常见故障
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1ຫໍສະໝຸດ Baidu载荷误差大或不稳定。
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2） 加荷速度不能控制在规定的时间内。
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3） 测定的硬度值与标准硬度块示值不一致。
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4） 硬度计反复加卸载荷。
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5） 硬度计载荷全部加上时停机。
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6） 按键开关按下，硬度计不动作，但有嗡嗡的电流 声。
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注意：1.布氏硬度值单位为公斤力/mm2 (N/mm2)；
2.布式硬度上限值HB650，不能高于此值。
1.3布氏硬度优缺点
优点：
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1）硬度代表性好，测得的硬度值较准确；
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2）试验数据稳定，重现性好，精度高；
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3）布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
缺点：
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1）对金属表面的损伤较大；
金属硬度基本知识
品管部 周宏华 2014年9月28日
目录
0简介 1布氏硬度 1.1布氏硬度原理 1.2布氏硬度表示方法 1.3布氏硬度优缺点 1.4布氏硬度计常见故障及解决方法 2洛氏硬度
2.1洛氏硬度原理
2.2洛氏硬度标尺 2.3洛氏硬度计优缺点 2.4洛氏硬度计检定时常见误差及处理方法
3维氏硬度
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标准块HRB80~100，允许示值误差±2
标准块HRC20~35及35~55，允许示值误差±1.5
洛氏硬度试验条件
洛氏硬 度标尺 A B C D 硬度 符号 HRA HRB HRC HRD
压头类型
120°金刚石 圆锥 1.5875mm 钢 球 120°金刚石 圆锥 120°金刚石 圆锥 3.175mm钢 球
试样材料 高硬度或薄硬材料。如硬质合金、硬化薄钢带、 渗碳后的淬硬钢。 压头 金刚石压头 标尺 A
洛氏硬度试验
维氏硬度试验
钢铁件的硬度检验中，试验力一般不超过294.2N(30Kg)。主 要用于测量小件、薄件的硬度以及具有浅或中等厚度硬化层 零件的表面硬度
1 布氏硬度
1.1布氏硬度原理
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试样厚度要求： 对于软的材料，试样的厚度至少应为压痕深度的 15倍； 对于硬的材料，试样的厚度则至少为压痕深度的 7 倍。