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硬度计的区别及应用

 硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。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。蕞常用的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、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。

  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,

  a.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。

  b.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。

  c.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)。

  d.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)。

  里氏硬度计" href="http://www.18show.cn/product/detail/5219565.html" target="_blank">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。时代公司生产的TH140、TH160、HLN-11A就有此功能,是传统台式硬度机的有益补充!

  2、HB - 布氏硬度;

  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。

  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:

  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)。

  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:

  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

  3.HRC适用范围HRC 20--67,相当于HB225--650

  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。

  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。

  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。

  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。)

  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。

  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。

  其中维氏硬度计又分一下几种

  维氏硬度计和显微维氏硬度计区别

  1维氏硬度计(Vickers hardnesstester)

  用于测定材料维氏硬度值的硬度计。根据试验力的不同范围,维氏硬度试验分为三种形式。

  试验力F≥49.03N 或≥HV5 为维氏硬度计。

  试验力1.961N≤F<49.03N 或HV0.2~

  试验力0.09807N≤F<1.96N 或HV0.01~HV0.2 为显微维氏硬度计。

  2小负荷维氏硬度计(low load Vickers hardnesstester)

  测定材料小负荷维氏硬度值的硬度计。

  3显微硬度计(microhardnesstester)

  测定材料显微维氏硬度值和努氏硬度值的硬度计。

2015.03.04

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