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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。8 E! ~* i3 G6 N: L" p
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。& z( x9 D' L4 ~
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。3 Q- E) P! T! W/ b' x/ L8 a
14.1 洛氏硬度测试法6 }/ e( d/ V/ u. e
一、洛氏硬度的测量原理, J& I$ h+ \' K3 |" y4 x
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。
) B. C- i$ V6 S8 x* C/ @) K& F: H9 ^1 |' ^' ?
图中：
8 d: ~9 l7 U$ Q0 Z- ~: T& k0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。8 P" B$ n. s* j* D" ~
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。
$ n; S9 @6 Y2 p4 G6 ` e2-2：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。; N+ G h; m: ^; i5 w/ X( [% @
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。! u8 z. h& Z+ m( h P- B5 ?* L" {
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：
: N& o% o" \; \: S (14-1)
, C- c9 c+ A$ q1 k+ \- Y" T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。
) p& |, w% l3 i1 _" h% Y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
+ |5 [, j8 U! w M$ }4 m# O (14-2)
& I8 I T$ A+ b1 M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; {" V3 d! S+ G8 b
(14-3)
4 B$ h. r2 V' ^" T; F9 w' u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。5 j# x9 i6 _7 o
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：
3 Y8 J" y# F: {) H) `6 p8 b$ W0 q+ x0 S+ V& J& O0 V
$ u0 Z3 z) j! B$ p# U: y
2 F. m2 Y0 s4 s表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用4 |+ X9 p. z8 f. _. r7 }7 B
' o# O& }9 {. w( d/ |# q5 H标度符号 压头 总载荷. `5 S5 |( T/ F0 z; t8 w
N(kg) 表盘上
/ Q! e! [# Y0 ^. H& T/ m( g刻度颜色 常用硬度
: ^3 j/ a0 D; f$ C值范围 应用举例 + d& _" g/ T) V* }- \6 K- s8 X! L* T
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 , y, d/ v4 u2 d* b: d9 A% x
HRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金
! Q& {: l# m4 sHRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等
4 o- ` |8 i& `7 F4 b5 q. N4 h) ZHRD 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
! V5 b7 R$ Z" S" L6 S# @HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
# E9 Y8 Z# X6 _5 `* j. BHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金
0 x0 r/ `' b [* `HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
% Z. A6 C) R9 S7 _! n6 p1 cHRH 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