硬度 是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不完全一樣。最普通的是靜負荷壓入法硬度試驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏硬度(HV),橡膠塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。最流行的裡氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)則屬於回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。
鋼材的硬度 :金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗方法的不同,
●常規表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裡氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC較為常用。
●HB應用範圍較廣,HRC適用於表面高硬度材料,如熱處理硬度等。兩者區別在於硬度計之測頭不同,布氏硬度計之測頭為鋼球,而洛氏硬度計之測頭為金剛石。
●HV-適用於顯微鏡分析。維氏硬度(HV)以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。
●HL手提式硬度計,測量方便,利用衝擊球頭衝擊硬度表面後,產生彈跳;利用衝頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與衝擊速度的比值計算硬度,公式:裡氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(衝擊速度)。
●目前最常用的可攜式裡氏硬度計用裡氏(HL)測量後可以轉化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用裡氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裡氏(HL)、肖氏(HS)測量硬度值。時代公司生產的TH系列裡氏硬度計就有此功能,是傳統臺式硬度機的有益補充!」(詳細情況請點擊《裡氏硬度計HL1000B/HL1000D/HL2000TH140可攜式系列 》)
1、HB - 布氏硬度:
布氏硬度(HB)一般用於材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火後的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用於硬度較高的材料,如熱處理後的硬度等等。
布式硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷,將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面,保持規定時間,然後卸荷,測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為:以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載後,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。(關於布式硬度(HB)詳細情況請點擊《布氏硬度機(計)HBE-3000A/HB-3000 》)
2、HR-洛式硬度
洛式硬度(HR-)是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。當HB>450或者試樣過小時,不能採用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。數控微信公號cncdar它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示:
HRA:是採用60kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度極高的材料(如硬質合金等)。
HRB:是採用100kg載荷和直徑1.59mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用於硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC:是採用150kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
另外:
(1)HRC含意是洛式硬度C標尺,
(2)HRC和HB在生產中的應用都很廣泛
(3)HRC適用範圍HRC 20--67,相當於HB225--650
若硬度高於此範圍則用洛式硬度A標尺HRA。若硬度低於此範圍則用洛式硬度B標尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高於此值。
(4)洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐,試驗載荷為一確定值,中國標準是150公斤力。
布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質合金球(HBW),試驗載荷隨球直徑不同而不同,從3000到31.25公斤力。
(5)洛式硬度壓痕很小,測量值有局部性,須測數點求平均值,適用成品和薄片,歸於無損檢測一類。
布式硬度壓痕較大,測量值準,不適用成品和薄片,一般不歸於無損檢測一類。
(6)洛式硬度的硬度值是一無名數,沒有單位。(因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。)
布式硬度的硬度值有單位,且和抗拉強度有一定的近似關係。
(7)洛式硬度直接在錶盤上顯示、也可以數字顯示,操作方便,快捷直觀,適用於大量生產中。
布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑,然後查表或計算,操作較繁瑣。
(8)在一定條件下,HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為:1HRC≈1/10HB。 (關於洛氏硬度機詳細情況請點擊《洛氏硬度機(計)HR-150A/HRS-150系列》 )
下面是幾種常見的對照關係表:1<<國家標準硬度HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD轉換換算表副本>>
2根據德國標準DIN50150,以下是常用範圍的鋼材抗拉強度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對照表:
巴氏
GYZJ
934-1
布 氏
10mm
500kg
維 氏
5kg
韋 氏
B
洛 氏
巴氏
GYZJ
934-1
布 氏
10mm
500kg
維 氏
5kg
韋 氏
B
洛 氏
B
E
F
H
B
E
F
H
35
21
32
68
60
65
11.0
71
70
94
36
22
35
69
62
67
11.4
73
72
95
37
23
37
70
64
70
11.8
17
75
74
97
38
24
40
71
67
72
12.2
23
76
75
98
39
25
42
72
69
75
12.6
28
78
77
99
40
25
26
45
73
72
78
12.9
33
80
79
100
41
25
27
47
74
75
81
13.3
38
81
80
101
42
26
28
49
75
78
85
13.7
42
83
82
102
43
27
29
51
76
80
88
14.0
47
84
83
103
44
27
30
54
77
84
92
14.3
51
86
85
104
45
28
30
56
78
87
95
14.7
55
87
86
105
46
29
31
58
79
90
99
15.0
59
89
88
106
47
30
32
23
60
80
94
103
15.3
63
90
89
106
48
30
33
0.7
26
62
81
97
108
15.6
66
91
90
107
49
31
34
1.3
28
64
82
101
112
15.9
70
92
91
108
50
32
35
1.9
31
66
83
105
117
16.2
73
94
92
109
51
33
36
2.5
34
68
84
109
121
16.4
76
95
93
109
52
34
38
3.1
36
70
85
113
126
16.7
79
96
94
110
53
35
39
3.6
39
30
72
86
117
131
16.9
81
97
95
111
54
37
40
4.2
41
34
73
87
121
137
17.2
84
98
96
111
55
38
41
4.7
44
37
75
88
126
142
17.4
86
99
97
112
56
39
43
5.3
46
40
77
89
130
17.6
88
100
98
112
57
40
44
5.8
48
43
78
90
135
17.8
90
101
98
113
58
42
45
6.3
50
46
80
91
140
18.0
102
99
114
59
43
47
6.8
53
48
82
92
145
18.2
103
100
60
45
49
7.3
55
51
83
93
18.4
103
100
61
46
50
7.8
57
54
85
94
18.6
104
101
62
48
52
8.3
59
56
86
95
18.7
105
102
63
50
54
8.8
61
59
88
96
18.9
106
102
64
51
56
9.2
63
61
89
97
19.0
106
103
65
53
58
9.7
65
63
90
98
19.2
107
66
55
60
10.1
67
66
92
98
19.3
107
67
57
62
10.6
69
68
93
100
19.4
108
[注]表三來源:美國巴勃·考曼(Baber Colman)公司
布氏硬度(HB)分享是一種美德、關注是一種智慧
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