硬度

老麦2009

硬度
7 u4 Q& t2 f% L* u　　材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
9 S8 C. n  Z( Q: |- W) i8 L　　早在1822年，Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体，这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级：
6 |# v4 B2 B& `　　1）滑石 2）石膏 3）方解石 4）萤石 5）磷灰石
3 }# T& Y! z) ]　　6）正长石 7）石英8）黄玉 9）刚玉 10）金刚石
　　简单记忆方法：滑石方、萤磷长、石英黄玉刚金刚。
% P4 s1 ?( ~, F9 G& g　　各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间只表示硬度的相对大小。
: ^/ W8 h9 x' s; T, W4 m* X　　试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦，由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确，是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法。
& r7 s$ i9 u2 v' U4 j$ `　　硬度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。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。
2 j4 T  I  I  T' D: [/ ~　　布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。
1 h; y! v3 `4 ^! C$ b7 z　　洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
; s! _) Q7 e# I1 b  Q) b　　维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。
7 Z/ o* u, [; L) \　　1．钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，
8 W, P/ w3 M; K. @　　常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。
　　HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。
　　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)。
# ^- {3 H2 e# m　　HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。
2 m/ x  N7 u7 x& O0 e! `/ }% T& x　　便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。
/ O* q% D7 u( G% e# ~　　2．HB-布氏硬度：
4 ?: N0 v) U. F! T! B0 Y% t) E　　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。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。
3 B; H+ @. z0 O$ j7 y! F5 ]　　布式硬度(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)。
　　3．洛式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：
5 X, T  b; M8 D9 c' r' v" N: s　　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)。
% X/ ~. ]1 n9 ~) {' S　　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)。
　　另外：
5 x3 e: q7 x' M4 J8 z6 w) b. G　　1．HRC含意是洛式硬度C标尺，
　　2．HRC和HB在生产中的应用都很广泛
2 E0 V& e" r% u6 ?0 F9 j  C　　3．HRC适用范围HRC20－67，相当于HB225－650
, s3 e+ c4 \- q" I　　若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。
　　若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。
　　布式硬度上限值HB650，不能高于此值。
　　4．洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。
5 v) I5 O( S' ~4 A$ r# R　　布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。
+ B( s+ m6 V7 j  J1 l5 F2 R: O# I$ r　　5．洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。
' r/ S: g& F* _2 W. ]9 B6 @# d% r　　布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。
　　6．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。）
  j* ^* U- T2 H　　布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。
　　7．洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。
　　布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。
7 ?) {$ H/ N0 K1 Z　　8．在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。
4 ~- s) Z6 {: F, j　　硬度试验是机械性能试验中最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。
& J/ T  t$ L9 W; T　　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。
$ c" u6 V9 V2 k" U) g　　另外，天然水中的钙美含量也用硬度表示，我国规定的硬度是：1L水中含的钙盐，镁盐折合成CaO和MgO的总量相当于10mgCaO(将MgO也换算成CaO)时，其硬度是1°。
　　水的硬度是水质的重要指标，通常分为五类：
: x& q& B) V1 o0 L: p　　很软水 软水 中硬水 硬水 很硬水
　　0°～4°　4°～8°8°～16°　16°～30°　>30°
/ N1 s: _' |. y8 B) d　　1．肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12
　　2．肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
% Q! X7 O/ S% I( [4 J; u" Q　　3．洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10-3
　　硬度测定范围：
　　HS<100
! ], ?3 X: {# q$ I- W. y# z　　HB<500
; X4 F9 F4 p& \! D/ w　　HRC<70
　　HV<1300
　　HL里氏硬度
1 K" c1 v2 k. d- n　　里氏硬度是以ＨＬ表示，里氏硬度测试技术是由瑞士狄尔马，里伯博士发明的，它是用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体，在一定力的作用下冲击试件表面，然后反弹。由于材料硬度不同，撞击后的反弹速度也不同。在冲击装置上安装有永磁材料，当冲击体上下运动时，其外围线圈便感应出与速度成正比的电磁信号，再通过电子线路转换成里氏硬度值。

天欣

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feng9770

不知道硬度是否合格有没有标准啊

yst1982

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