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发表于 2007-12-4 11:52:09
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来自: 中国江苏苏州
HBS(布氏硬度)是硬度指标。布氏硬度是根据压痕单位表面积上的载荷大小来计算硬度值,它不适用于测定硬度较高的材料。 / O- R! ~& L; B% }
布氏硬度=F(载荷)/A凹(压痕球形表面积)
' c5 m1 M7 G' M2 C' w( h( A金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
1 Y' C! i+ x5 \; \/ m3 \A、布氏硬度(HB) 7 d( u; g6 n5 v% o0 w' [- |7 z' D* F
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
7 }, }( c6 M7 g2 }2 q其计算公式为:
; B4 @- {) K5 O9 ?( [' ~式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;
. Y/ Z, P% e' o4 t+ e7 ?1 ^+ }9 k3 hD--试验用钢球直径,mm; % H/ ^7 v) J3 g. d2 s/ Y+ @1 k
d--压痕平均直径,mm。 5 U, I/ ^- O6 O2 [$ P; v
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d来表示该材料的硬度,既直观,又方便。 M9 C+ `& d% D
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。 ! C- Z' g$ r+ R6 U8 t
B、洛氏硬度(HK)
9 y8 t8 W: g7 P# L) M洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
0 j8 `& d* R( J& U- @! [硬度值用下式计算:
5 {4 A) S3 X7 s- _当用A和C标尺试验时,HR=100-e & y: V6 U% B; K& X) z5 i8 O
当用B标尺试验时,HR=130-e 3 K) U( a! A% G6 D1 D3 @
式中e--残余压痕深度增量,其什系以规定单位0.002mm表示,即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时,即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大,金属的硬度愈低,反之则硬度愈高。 & y) b T8 P; W9 X
上述三个标尺适用范围如下:
1 N" ]" r: `! F* s! k- A4 }HRA(金刚石圆锥压头)20-88 2 `9 a* c' c' z; O, @* @
HRC(金刚石圆锥压头)20-70 , t2 W2 r# [$ o( N! t
HRB(直径1.588mm钢球压头)20-100 ) L! K3 z( `: @2 q! e8 W/ Z
洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不是,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。 - q& c# ]$ I+ \6 |9 g+ _4 y
C、维氏硬度(HV) 1 S& J+ Z8 K5 o
维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力(F)压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量压痕两对角线长度。 0 j( |, C/ o: z% E
维氏硬度值是试验力除以压痕表面积所得之商,其计算公式为:
9 E2 Y9 N6 ~- Z: e式中:HV--维氏硬度符号,N/mm2(MPa);
5 Y' |3 Y, d) k2 m8 OF--试验力,N; ' Z1 [4 G" n' v! e- z' a
d--压痕两对角线的算术平均值,mm。
' ~4 r0 t8 b3 q5 y& ^维氏硬度采用的试验力F为5(49.03)、10(98.07)、20(196.1)、30(294.2)、50(490.3)、100(980.7)Kgf(N)等六级,可测硬度值范围为5~1000HV。 2 @! v2 Y9 F" ?5 W5 a$ b
表示方法举例:640HV30/20表示用30Hgf(294.2N)试验力保持20S(秒)测定的维氏硬度值为640N/mm2(MPa)。 7 n. F9 F- ]+ P p& t3 C
维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便。维氏法在钢管标准中很少用。 2 N/ I$ e; n1 W4 \- Y8 q, z; U
HB是用一定的力将一定直径(2.5、5、10)的钢球压向被测材料的表面,然后测量被测材料表面钢球压痕的直径以判断材料的硬度。
4 g3 v; y# v- k" D材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。
! g/ ~% W* o, v+ ~' w1 fHR有A、B 、C3三种。A和C 用120度的金刚石正圆锥体作测头,B用直径1.588的钢球作测头。测量方法都是先用一个预压力将测头压在被测材料的表面,再施以主压力,然后撤除主压力,测量压入深度判断材料的硬度。 * ~/ q" V. e. k
HV是对HR的一种改良。因120度的正圆锥体不符合金刚石的晶体结构,不易磨好,所以HV将测头改为棱圆椎体,顶端可以制作得非常精良。测量方法同HR。 7 u3 \( t( Z% C
HRA和HV用来测量材料经表面热处理,如氮化、渗碳以后的表面硬度,HRC常用于测量淬火后硬度。 |
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