金屬硬度表示方法有幾種?
編輯本段金屬硬度分述
應用範圍
金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗方法的不同,常規表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裏氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC較為常用。 HB應用範圍較廣,HRC適用於表面高硬度材料,如熱處理硬度等。兩者區別在於硬度計之測頭不同,布氏硬度計之測頭為鋼球,而洛氏硬度計之測頭為金剛石。 HV-適用於顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。 HL手提式硬度計,測量方便,利用沖擊球頭沖擊硬度表面後,產生彈跳;利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算硬度,公式:裏氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(沖擊速度)。 便攜式裏氏硬度計用裏氏(HL)測量後可以轉化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用裏氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裏氏(HL)、肖氏(HS)測量硬度值。
布氏硬度
布氏硬度(HB)壹般用於材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火後的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)壹般用於硬度較高的材料,如熱處理後的硬度等等。 布式硬度(HB)是以壹定大小的試驗載荷,將壹定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面,保持規定時間,然後卸荷,測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。壹般為:以壹定的載荷(壹般3000kg)把壹定大小(直徑壹般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持壹段時間,去載後,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
洛式硬度
洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為壹個硬度單位。當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用壹個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在壹定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示: HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用於硬度極高的材料(如硬質合金等)。 HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用於硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用於硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
維氏硬度
無縫鋼管維氏硬度試驗也是壹種壓痕試驗方法,可用於測定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優點,而克服了它們的基本缺點,但不如洛氏法簡便,維氏法在鋼管標準中很少用。
註意事項
1.HRC含意是洛式硬度C標尺。 2.HRC和HB在生產中的應用都很廣泛。 3.HRC適用範圍HRC 20--67,相當於HB225--650;若硬度高於此範圍則用洛式硬度A標尺HRA,若硬度低於此範圍則用洛式硬度B標尺HRB,布式硬度上限值HB650,不能高於此值。 4.洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐,試驗載荷為壹確定值,中國標準是150千克力。 布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質合金球(HBW),試驗載荷隨球直徑不同而不同,從3000到31.25千克力。 5.洛式硬度壓痕很小,測量值有局部性,須測數點求平均值,適用成品和薄片,歸於無損檢測壹類。 布式硬度壓痕較大,測量值準,不適用成品和薄片,壹般不歸於無損檢測壹類。 6.洛式硬度的硬度值是壹無名數,沒有單位。(因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。) 布式硬度的硬度值有單位,且和抗拉強度有壹定的近似關系。 7.洛式硬度直接在表盤上顯示、也可以數字顯示,操作方便,快捷直觀,適用於大量生產中。 布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑,然後查表或計算,操作較繁瑣。 8.在壹定條件下,HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為:1HRC≈1/10HB。 硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的壹種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產上需要壹個比較準確的硬度和強度的換算關系。 實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。