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硬度

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发表于 2009-7-29 10:26:09 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
硬度$ Y3 @0 k0 d% L4 _9 R8 C
  材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
% d! s) y1 ~( t  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:
/ g+ B4 {1 @/ ], C  Z  1)滑石 2)石膏 3)方解石 4)萤石 5)磷灰石 4 E) O$ s' m1 A. H3 ^$ `" z( s
  6)正长石 7)石英8)黄玉 9)刚玉 10)金刚石3 W' O  ]' c( U$ l* r+ u9 W
  简单记忆方法:滑石方、萤磷长、石英黄玉刚金刚。# G# `* n: }6 f6 J( e/ m1 j
  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。8 }9 Y" P  w, t6 G
  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。
% ]( ^( p% w, J$ i# G% U  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。+ c. F/ Z- f* c% N; q: K9 v
  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。
) C; g9 n% W: D* o0 y5 d  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。
$ r) u& }( }9 c6 R" d  维氏硬度以HV表示(参照GB/T4340-1999),测量极薄试样。9 |3 J% s" F: r2 f( K9 ?  b6 f
  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,
  R+ S9 a3 U6 V5 m% H( H! A4 L# N% I  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。
* Y8 h* N6 v: r9 ?! s1 i2 @  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。
" S$ V5 s2 C1 h  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)。 & z: B$ L) v# C1 S  e
  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)。 : w* ~, ^6 G& l: P( v
  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。
3 D7 H2 G1 N1 R' x  2.HB-布氏硬度:
3 \4 x( k3 y! ]  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 l. ?2 o. c: G  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)。
8 t' O9 ?1 \' A  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:
& S9 `" V4 F% I- A4 l  x( ~3 c4 G/ J8 s& A  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)。
7 M# P2 q; u0 K. Z( D; M  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)。 ( j' @$ a2 L  t$ k3 ~8 _6 _
  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 t. Y& c& V. l3 `; d; C  另外: : X9 k' G. }" g% B' O' B
  1.HRC含意是洛式硬度C标尺, * c! D! S: |+ Z5 V  J: W( h
  2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛 2 k# o, }0 r) s" P. |9 O
  3.HRC适用范围HRC20-67,相当于HB225-650 # A3 c3 i( _+ w/ G
  若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。 6 W1 N2 O: J/ C, x5 @
  若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。 2 ~  i% a3 Y7 g: t9 K- f
  布式硬度上限值HB650,不能高于此值。 2 C+ j& y. N5 K. Z
  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。 ; D' l) Y1 L. J" O- P0 o/ y
  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。
! Z- n$ G% d( R# J  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。 # d  S2 g* P  P0 Q* ]
  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。 ( g/ S0 \) H; K; P3 w& z# p
  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。) ! k+ B+ i$ Z3 f& y1 x. c; n
  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。 2 T4 _$ I. q  r$ e2 Z
  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。 ! f' J: \% i" W0 d8 E
  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。
2 G6 c9 h) c9 y! ^7 X" b+ @& f! ?  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。 7 t3 x* o$ {; x6 {) ^2 `: ^9 D
  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。
& A) E5 Q8 l. H7 V1 z- O: S9 X  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。 3 w- X( B; s2 d- P4 m
  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°。3 k2 P4 I$ b) r0 M" x0 B8 L9 ?- E1 q
  水的硬度是水质的重要指标,通常分为五类:
- s0 C, h' I- H+ W2 z  很软水 软水 中硬水 硬水 很硬水
  l: M+ b* A1 d6 A( j  0°~4° 4°~8°8°~16° 16°~30° >30°/ l4 h0 L; R. w  E- o* Y5 D
  1.肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12
1 k7 x5 _0 a% Z+ g: c- r  2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15 - I3 w+ L0 S) r$ E
  3.洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10-3, M, a7 \( l4 U& K
  硬度测定范围:
" V. `' [- [8 `: x  HS<100 % \9 R1 K  |7 }9 P! P
  HB<500 8 H, d6 m! e$ S) p/ v
  HRC<70
0 G1 b) R3 H1 ^! G2 ]% b7 K* V  HV<13004 j# d  Z( W' B5 Q/ S
  HL里氏硬度
! f" I5 D9 \- b, X  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。

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2#
发表于 2009-7-29 10:53:48 | 只看该作者
顶一下!!!!!!!!!!!!
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3#
发表于 2009-8-4 09:00:09 | 只看该作者
不知道硬度是否合格有没有标准啊
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4#
发表于 2009-8-10 18:22:27 | 只看该作者
顶!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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