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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。
/ h- F# [4 x! k1 E- i( t) o; W3 ]- m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。8 g$ k" u! S6 `# q4 L
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。
4 J1 ?8 f t" @$ l, o5 E% O' e14.1 洛氏硬度测试法( [/ V7 d+ C6 B3 S% A& H9 P, m
一、洛氏硬度的测量原理% P+ B0 v y) z* ^
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。' I2 _. u' x& R) S5 ~" j
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图中：
! A1 J( d8 R4 p% i0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。' n* s" H! B6 Y1 K
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。2 L8 j6 m! M: Y
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。
4 z3 d! i' x( Y5 E3-3：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。5 N2 x3 K0 F% _# H" f, j
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：
2 f4 z7 n/ w# U$ z( M# k! C. z (14-1)
0 e+ R: @6 |$ E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。
. ?& p4 a1 S) t2 I3 {8 u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 l. Z; c) b* i- E4 w; N; A& B" t
(14-2)4 U" ~; L( S1 z% a/ R
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) ~5 M: u6 G1 i) U2 h
(14-3)
+ l" g: {+ h1 K) H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 ~/ j4 w* c8 Z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：. B% Q# Y" _; K) \) [
+ @) x1 b: r/ i* m. Q1 z* p
) W+ M2 O9 W9 y6 r; C+ }
0 `/ B8 X' I# b' `8 Z" [3 M表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用, M7 c6 E5 g: ]: d; E. A
$ }% q$ g7 s7 Y' h* A& H# T
标度符号 压头 总载荷3 ~$ N9 [( W2 V) K, U
N(kg) 表盘上
; p' D' L. r, I刻度颜色 常用硬度5 \: ?9 Z! C5 i
值范围 应用举例 & L, i, _9 S4 H. ~8 E
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
9 D# g$ z1 Q5 HHRB 1.588mm钢球 981(100) 红色 25~100 软钢、退火钢、铜合金 : B3 {" a% c/ t# s2 @! N/ b) Z
HRC 金刚石圆锥 1471.5(150) 黑色 20~67 淬火钢、调质钢等 % ]; H7 Z; h8 y1 o; F: E! S
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 2 w: m0 G* X4 s+ s
HRE 3.175mm钢球 981(100) 红色 70~100 铸铁、铝、镁合金、轴承合金
9 q! K( M2 B0 \' d( y5 bHRF 1.588mm钢球 588.6(60) 红色 40~100 薄板软钢、退火铜合金 ! S8 f% _8 j3 N1 P- ?
HRG 1.588mm钢球 1471.5(150) 红色 31~94 磷青铜、铍青铜
$ ]) n$ Q& A9 T" [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