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发表于 2008-8-16 18:59:32
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来自： 中国山西太原
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。
( O, M. `; R0 f7 h+ }4 tA、布氏硬度（HB） ! ]2 B5 C3 y5 w3 b: q
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)。 0 V; L) R$ H- Z& A% j
其计算公式为： 7 x( d( X* ^3 Q7 z
式中：F--压入金属试样表面的试验力，N；
% t' O$ F5 Y0 r3 s2 c3 j$ tD--试验用钢球直径，mm；
) a( m" k) h! W! u+ z5 ?( R4 wd--压痕平均直径，mm。
# N# @% {! Y) m/ ~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。
( U* M" h3 v4 }, P# k/ t' s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）。
# b- H% Q; |1 w+ Z, ]" sB、洛氏硬度（HK） % l4 S( \, c# k% I8 }
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。 / b( p/ A8 }& Y ^3 S3 q
硬度值用下式计算：
8 w( l7 W6 m* N3 |- o" z3 s当用A和C标尺试验时，HR=100-e A4 t; i9 o3 q6 d8 c. \2 L
当用B标尺试验时，HR=130-e ! z4 s" ]9 S0 }9 g+ e" k, H
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。 ; f, |7 z J; m6 A; c
上述三个标尺适用范围如下：
$ I. m0 B# }9 l6 r+ u- K( ~% YHRA（金刚石圆锥压头）20-88
* e j5 c/ S$ ^3 F5 L$ p! j" z+ vHRC（金刚石圆锥压头）20-70
/ v4 S# o4 @1 lHRB（直径1.588mm钢球压头）20-100 3 a! S0 K1 l" s; P+ r6 [
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。 3 Z9 ?4 p- @( s( U" j
C、维氏硬度（HV） , r; ~; w+ A# b; E) X) @
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。
% z" Z/ Q% {5 C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：
; F; x8 g5 e! M {9 T f2 O: J5 T3 z式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)；
t1 H2 z. Q7 i& r7 a2 M( WF--试验力，N； / G' {# F( w& R5 C6 h2 C0 q
d--压痕两对角线的算术平均值，mm。
) m; [* C) _7 @+ _/ \5 H# r" O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。 5 }+ \/ `" M' k9 H' q
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)。
5 x a: p- z, I8 W4 D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。 9 a" Z' ?/ M8 T% s6 L, _, Z
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。 0 B! i9 a: b3 A5 C- @' `5 k
材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。 - E! ]" ?5 h/ ]3 z b2 |
HR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。 6 c' M( r4 ?/ Z7 E% T4 a
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。
' Q! o0 C, B7 A0 z; A, SHRA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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发表于 2007-3-22 11:11:25
