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硬度计家族

日期:2017-03-03浏览:266次

硬度--是衡量材料软硬程度的一个性能指标。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。硬度试验的方法较多,原理
也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。zui常用的是静负荷压入法硬度试验,即洛氏
硬度(HRA/HRB/HRC)、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV),其值表示材料表面抵抗坚硬物体压
入的能力。而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形
功的大小。因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等
的一种综合性能指标。
布氏硬度-HB
布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金
属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布式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(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)。
洛氏硬度-HR
洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002 毫米作为一个硬度单位。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

- 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,
如铸铁
- 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
维氏硬度-HV
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)。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,试验负荷小于1.961N,适用于金属箔、
极薄表面层的硬度测定。
肖氏硬度-HS
肖氏硬度试验是一种动载试验法,其原理是将具有一定质量的带有金刚石或合金钢球的重锤
从一定高度落向试样表面,根据重锤回跳的高度来表征测量硬度值大小。符号为HS。重锤回
跳得越高,表面测量越硬。A90 属金刚钻的硬度、D45 属淬火钢的硬度。
邵氏硬度-HA/HD
具有一定形状的钢制压针﹐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﹐压针面相对压足平面有一定的伸出长度L(即压针扎进被测物的深度),以L
值的大小来表征邵氏硬度的大小,L 值越大﹐表示邵尔硬度越低﹐反之越高。我国在这方
面标准采用HA 和HD 两种,其中HA 为较软橡胶类硬度参数(采用35 度锥角的压针),HD
为较硬的橡胶或塑料硬度参数(采用30 度锥角的压针)。
计算公式为 HA=100-L/0.025 和HD=100-L/0.025。
需要指出,有的塑料硬度很高,如“赛钢”(可做成齿轮等耐磨件),并不适合于用邵氏硬度
计来测硬度。
铅笔硬度-6H/5H/4H/3H/2H/H/HB/B/2B/3B/4B/5B/6B
这是用于涂层硬度的检测,为将一支铅笔以45 度夹在“小车”上,加载7.5 牛顿力,让其
在涂层上滑动,根据铅笔的硬度和涂层上的划痕来判断涂层的硬度。
硬度试验是机械性能试验中zui简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性
能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明,金属材料的各种硬
度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和
继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。

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