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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 o& |* B ?! H3 u
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。
: L# V, s4 c/ v7 y! f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。
2 k; b. j. o) ^' S! q: w { c: D3 m14.1 洛氏硬度测试法8 A4 }9 u8 @7 V1 f$ ~/ a' H% c! F/ ?
一、洛氏硬度的测量原理8 n5 t8 H) h! |6 [6 h
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。
2 j+ N# A# C$ K1 h9 M5 p5 {7 @" j1 [$ {# d5 L ^1 J
图中：! e, C" A) ?* b! S3 n9 `1 t8 r
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。. o. q( B; E; @
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。. P/ B" J$ x( J+ @" J; A
2-2：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。8 ]' B5 s( i( ^0 e) j4 k/ s8 O
3-3：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。
& t6 r0 [" B7 k* g% n8 vh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：) T g' S. @; ]6 M3 W! V1 @$ ?2 i
(14-1)
8 y, Y$ O6 C" G. s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。
6 {( F* I" V; o& R/ H4 w$ k, J! b) q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3 k) U X2 Z; F
(14-2)7 P! Z0 o9 v" G9 q5 D) v
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- J) u4 H8 ? B5 f
(14-3)
' }9 i3 [' v3 D/ ?' }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。
m9 h/ [0 R6 [7 L- ^% a( ?' y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：
4 b; B* A9 m$ `9 w9 _! j0 w" v; f, i5 f3 O- q" k
3 F0 n2 \ M! s# t; I, n
3 ~9 ]: S1 n& \* }0 k3 v
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用7 f/ Y1 w% ?$ O! Z8 x4 R( ^% |
2 K H! s. \$ z* f% T3 X+ A标度符号 压头 总载荷
0 m$ P6 `( V8 C3 M; F' V: G. VN(kg) 表盘上9 b" [ p6 ]) {# z; ?$ Q/ D
刻度颜色 常用硬度
1 M5 u/ z. ]9 E值范围 应用举例 ( U) X* R- D) y' U0 e
HRA 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
) G, t) r& K3 q( KHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 ( X7 g1 L8 O* Z
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
1 X0 ]8 I0 q7 J/ V- DHRD 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 & ]& N, C2 Y! E
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金 1 ^! [6 H6 K: e7 s2 G
HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 2 O7 M0 J. s2 I: \6 |
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
% T7 Y% h5 b2 x# h' n- rHRH 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