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发表于 2008-7-24 15:43:35
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来自： 中国江苏苏州
硬度反映了材料弹塑性变形特性，是一项重要的力学性能指标。与其他力学性能的测试方法相比，硬度试验具有下列优点：试样制备简单，可在各种不同尺寸的试样上进行试验，试验后试样基本不受破坏；设备简便，操作方便，测量速度快；硬度与强度之间有近似的换算关系，根据测出的硬度值就可以粗略地估算强度极限值。所以硬度试验在实际中得到广泛地应用。
2 C' |; W6 [' {8 e% ]$ m G7 h( S硬度测定是指反一定的形状和尺寸的较硬物体(压头)以一定压力接触材料表面，测定材料在变形过程中所表面出来的抗力。有的硬度表示了材料抵抗塑性变形的能力(如不同载荷压入硬度测试法)，有的硬度表示材料抵抗弹性变形的能力(如肖氏硬度)。通常压入载荷大于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫宏观硬度，压力载荷小于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫微观硬度。前者用于较在尺寸的试件，希反映材料宏观范围性能；后者用于小而薄的试件，希反映微小区域的性能，如显微组织中不同的相的硬度，材料表面的硬度等。
8 N( V% E, T$ g# n* h; ]硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏和显微硬度测试法。+ s( y1 _" U% N' H4 ^0 L* h
14.1 洛氏硬度测试法( p# c7 M4 f' m3 t
一、洛氏硬度的测量原理- C: x+ E( j7 R7 n2 o5 L% g x4 o
洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
5 E" ?9 B" i5 f0 f" h5 K8 B8 R' X! N- e; N0 H: n
图中：3 U( c8 \. b* R! c _8 r4 L
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
8 B: r! h+ n$ ~" L2 `1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。
% q, @3 g4 d6 Z; m1 l$ V0 l0 S2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
1 z2 X1 U! T! r! ?2 Y3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。5 v! G! V6 s U# Q& c3 f6 {) |
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：" b& q% d$ f# H4 S7 n b7 @
(14-1)
& d( [$ g& I3 u) f7 Q此值为无量纲数。测量时可直接在表盘上读出。表盘上有红、黑两种刻度，红色的30和黑色的0相重合。
/ i4 V8 v V1 R' j使用金刚石圆锥压头时，常数K为0.2mm，硬度值由黑色表盘表示，此时. G( [& z6 L5 |; }0 o
(14-2)! |1 C" k0 u9 k- i
使用钢球(Φ=1.588mm)压头时，常数K为0.26mm，硬度值由红色表盘表示，此时2 k4 v8 h1 y* a0 s0 {& ~8 s4 N
(14-3)* o# s+ x! Q+ m3 ?
洛氏硬度计的压头共有5种，其中最常用的有两种：一种是顶角为120°的金刚石圆锥压头，用来测试高硬度的材料；另一种是直径为的淬火钢球，用来测软材料的硬度。对于特别软的材料，有时还使用直径为、、的钢球作压头，不过这几种比较少用。2 v. L. q+ z( g- o! N* l
为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。其中常用的几种标度列表如下：9 x8 w4 |7 }" o- |6 O# D
3 d0 Z' g5 ^, t9 L4 y9 |- t
9 z' {$ W% E8 n* G
4 k* D( o8 ?' t表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用
( a0 n4 n. L. h+ |) f9 x( \' q1 \3 k
: ]0 r5 b+ `% V标度符号 压头 总载荷
6 p* @' j4 M( ^( S8 P* BN(kg) 表盘上& K" h0 B3 C. F2 h u
刻度颜色 常用硬度# B3 T; i+ Y) G( L
值范围 应用举例
; |- d" Z$ x/ B. e IHRA 金刚石圆锥 588.6(60) 黑色 70~85 碳化物、硬质合金、表面淬火钢等
$ ~* V( Y8 P! T) r, uHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金
/ e* M* R' N/ S9 D8 X$ X! HHRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
/ l: H$ D6 w( e3 sHRD 金刚石圆锥 981(100) 黑色 40~77 薄钢板、中等厚度的表面硬化工件
/ i* x r- s* | nHRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
: H1 x5 B' g0 o( NHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金
, @) R$ n% u9 q. X" r" Q% |HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 , g$ T) J1 E; d7 Q
HRH 3.175mm钢球 588.6(60) 红色 铝、锌、铅 |
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我当场搞不定。当时就被人家鄙视。顺便扔了一句，你是学机械的吗？天晓得，我是动力工程啊。五年过去，这次惨痛经历现在还记忆犹新！好好学习天天向上！吼两声！
9楼的真幽默，不过教育深刻 ，偶也下了学习学习