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发表于 2008-7-24 15:43:35
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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。
|1 b; F b; U9 i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。6 | M5 {6 Q4 _/ I; O
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。
: h, b0 i, ^( ^- \ Q14.1 洛氏硬度测试法
5 P+ V# e# S& a# o一、洛氏硬度的测量原理0 A, F" H$ q8 G# R
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。8 H" n/ R/ u5 J0 z1 r% @3 @9 I
7 |' I& W& ^3 I& I, l' Y1 a图中：1 z2 U4 I8 w' T' d+ |7 h0 I
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
! i9 w+ d( D- {; F' |2 s4 H1-1：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。
7 k) r$ l6 U$ F, t3 L2-2：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。& ]; m, l l" W+ M: {
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。
; w/ o7 _: G) v8 G5 e* Wh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/ e2 C9 z" h. } (14-1)9 P7 s! {; p- ?
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。
2 J) d+ L! ^4 c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$ ~. k9 q9 t# d3 K5 b7 [
(14-2)% n+ a x0 {" K/ d
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
4 n, D, x% P5 [ (14-3)% z* |4 W4 [2 X! |
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。
4 w; @0 w3 j2 C; [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：8 \5 A' v- r8 d8 L" D4 w) U0 X! ?# k
, E# y4 C( W, ~3 t! c# Y
( [+ D- E1 |1 o' c. ]) \+ I8 {4 F( I) s. `" H3 K
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用6 B9 m. U& {* ]7 W
5 e# S2 Z6 h% b0 M6 t标度符号 压头 总载荷6 L0 T1 M+ M ?
N(kg) 表盘上
/ J" }2 V& D8 i* R- v' w刻度颜色 常用硬度7 u( j* G6 a# i% Y. z
值范围 应用举例
( O% ?& h" r& P" {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 ; M% R$ S, N; ~' U- S& n
HRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 " Z% K. r5 g$ B& w$ ~2 W# v% r1 N
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
1 A. X \ b. F! IHRD 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
5 P7 H# u" i* Y6 ?3 v( eHRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
1 W; j$ U% b6 y# G) c1 z ~HRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 + D1 x' u b) O$ L" [( T$ E; P
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
& l/ V! B* `4 w& P8 XHRH 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