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硬度是材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力

更新時間：2015-04-27      點擊次數(shù)：2461
 根據(jù)試驗方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度
、洛氏硬度
、維氏硬度
、肖氏硬度
、顯微硬度和高溫硬度等
。一般常用的有布氏、洛氏
、維氏硬度三種
。


    A

、布氏硬度（HB）
      用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球
，以規(guī)定的試驗力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力
，測量試樣表面的壓痕直徑（L）
。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2（MPa）
。
      其計算公式為：
      式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗力
，N；
      D--試驗用鋼球直徑
，mm
；
      d--壓痕平均直徑，mm
。
      測定布氏硬度較準確可靠
，但一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用
。在鋼管標準中
，布氏硬度用途zui廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度
，既直觀
，又方便。
      舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下
，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）
。

    B、洛氏硬度（HK）
      洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣
，都是壓痕試驗方法
。不同的是，它是測量壓痕的深度
。即
，在初邕試驗力（Fo）及總試驗力（F）的先后作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓入試樣表面
，經(jīng)規(guī)定保持時間后
，卸除主試驗力，用測量的殘余壓痕深度增量（e）計算硬度值
。其值是個無名數(shù)
，以符號HR表示，所用標尺有A
、B
、C、D
、E
、F、G
、H
、K等9個標尺
。其中常用于鋼材硬度試驗的標尺一般為A、B
、C
，即HRA、HRB
、HRC
。
      硬度值用下式計算：
      當用A和C標尺試驗時，HR=100-e
      當用B標尺試驗時
，HR=130-e
      式中e--殘余壓痕深度增量
，其什系以規(guī)定單位0.002mm表示，即當壓頭軸向位移一個單位（0.002mm）時
，即相當于洛氏硬度變化一個數(shù)
。e值愈大，金屬的硬度愈低
，反之則硬度愈高
。
      上述三個標尺適用范圍如下：
      HRA（金剛石圓錐壓頭）20-88
      HRC（金剛石圓錐壓頭）20-70
      HRB（直徑1.588mm鋼球壓頭）20-100
      洛氏硬度試驗是目前應(yīng)用很廣的方法，其中HRC在鋼管標準中使用僅次于布氏硬度HB
。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的金屬材料
，它彌補了布氏法的不是，較布氏法簡便
，可直接從硬度機的表盤讀出硬度值
。但是，由于其壓痕小
，故硬度值不如布氏法準確
。

    C、維氏硬度（HV）
      維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法
，是將一個相對面夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力（F）壓入試驗表面
，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度
。
      維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得之商
，其計算公式為：
      式中：HV--維氏硬度符號，N/mm2（MPa）
；
      F--試驗力
，N；
      d--壓痕兩對角線的算術(shù)平均值
，mm
。
      維氏硬度采用的試驗力F為5（49.03）、10（98.07）
、20（196.1）
、30（294.2）、50（490.3）
、100（980.7）Kgf（N）等六級
，可測硬度值范圍為5～1000HV。
      表示方法舉例：640HV30/20表示用30Hgf（294.2N）試驗力保持20S（秒）測定的維氏硬度值為640N/mm2（MPa）
。
      維氏硬度法可用于測定很薄的金屬材料和表面層硬度
。它具有布氏、洛氏法的主要優(yōu)點
，而克服了它們的基本缺點
，但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標準中很少用
。

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