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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。
8 y" ]4 }/ \2 a& k) e4 W7 }A、布氏硬度（HB）
) u' Z2 w7 X5 B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)。
8 n/ h! X. l! Z' w: `其计算公式为：
- e, x; c4 |! G* P) d( @式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； ( |' {7 B! Y% H! t
D--试验用钢球直径，mm；
7 b s; Z7 y' k4 s) Fd--压痕平均直径，mm。
3 u8 y4 |6 s5 J- p9 R/ ?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。! Y( K' s, B) t, F
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）。
5 x7 d0 H8 P/ `7 WB、洛氏硬度（HK）
) e/ U: I' K" _( @: Q/ H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。; L4 A1 G: B! {
硬度值用下式计算：6 ?+ c j9 o7 x) p1 Q6 a1 W
当用A和C标尺试验时，HR=100-e
0 M; c+ i5 M$ ~. r当用B标尺试验时，HR=130-e
6 _) V4 ?8 `3 N4 m g; z3 X0 `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。6 F* E t) {7 W& e6 }/ q
上述三个标尺适用范围如下： * j( z7 P' g n4 `3 U: M8 H
HRA（金刚石圆锥压头）20-88
# O% ]* M* H4 E' _# S4 qHRC（金刚石圆锥压头）20-70 - S5 w) i7 Z# s5 N s
HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100
. t7 r; w0 J2 f$ [ K( v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。
4 m% R5 W9 X$ ]( E$ k5 Q3 yC、维氏硬度（HV）' E# R, U0 u6 @8 O" z/ ]
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。' \' u D$ I& ^* m, l
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：% c# ~: G) Y3 }
式中：HV--维氏硬度符号，N/mm2(MPa)；
, M# t& G9 i5 s( M7 tF--试验力，N；
^/ [- ^- g7 T- {( Fd--压痕两对角线的算术平均值，mm。
8 _9 R" ]' B `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。
, X- q( s8 W* s5 b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)。6 R9 j# [: m A; i3 M& }7 b, @3 T
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。
# ~# g/ o5 E2 }, g; q: ]6 tHB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。2 M x# ]0 p0 h, _3 l" k) D
材料的原始状态和钢材的退火、正火或调质常用HB。
! O8 J5 @0 i8 x9 g, x7 X- }0 HHR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。 4 A, e. _" d V0 i! M) e
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。 $ A/ A( p' b3 a8 H# b
HRA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 2007-9-27 13:10:32