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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。( V$ W7 R* O$ k8 l
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。- Y% m. _. {! t4 w1 I
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。& w8 n7 |9 P5 c; s. P
14.1 洛氏硬度测试法
: ?/ z- ^7 y0 e P+ j' H3 Y" B一、洛氏硬度的测量原理
6 e& m- f6 b% d4 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 J- u; G! a- n! M3 g. }
" S0 d$ R* O0 T; f' M5 S0 e7 |+ R图中：
6 w: I: O [ ?' o7 ]0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。0 ^/ a, s1 ]# u& e+ S* Z/ J: a+ a
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。- g0 z/ P0 J: D+ u( h
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。
& m+ w/ G3 C* T1 k! {; _+ o3-3：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。4 @/ S4 u' B$ E6 G3 n! Z
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：5 Z" F q7 B( I' k
(14-1)
5 B; g4 y; n6 k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。) T+ E/ l) B# P$ A% ]2 E- H
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6 Y* i" N" ], [$ v- s! P8 x
(14-2)
7 K9 d; n# o& l! i2 ^ w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
* Z k! f' I+ X: o3 @* k (14-3)
3 S* `/ Z- @. ]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。! ~6 R4 @# _5 G
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：
& e Q+ t$ b; ~! }9 o
$ ]3 [4 n( S9 d6 k, [* i& K5 E) B( U9 a8 Z: ^' ^( N5 q" Q
% J7 L9 r3 a( C6 X F p5 P+ g! r表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用' q: Q, {* _/ ?+ N4 K+ S. x% q
. t6 x" ~9 ]' }+ G5 ~+ b: G( Y
标度符号 压头 总载荷, @" C6 x% l I% c, ^$ v
N(kg) 表盘上
( |; K# m5 A1 _* t刻度颜色 常用硬度# }9 \& Z5 P3 ]7 q" z
值范围 应用举例 , I \% \8 C; `' 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 & v" Q! f" V5 O' d& T" v
HRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 3 _* r J4 m3 h% L
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 1 m. O5 C. A) [
HRD 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
% m& c2 E% T( GHRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
$ S7 p: {! y# D9 O- Q- B* bHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 , {! o3 T) }4 @, I9 Q6 B( P# O
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜 5 ^; r) T f9 x) @5 E
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