布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的测量及应用范围.docx

布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的测量及应用范围
硬度测量的优点:①简便、快捷;②不破坏试样(非破坏性试验);
③硬度能综合反映材料的强度等其他力学性能;④硬度与耐磨性具有
直接关系,硬度越高,耐磨性越好。所以硬度测量应用极为广泛,常
把硬度标注于图纸上,作为零件检验、验收的主要依据。
测量方法:可采用压入法、加弹法、划痕法等测量方法。生产中常用压入法(有布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法等)。
(1)布氏硬度:HB (Brinell-hardness ) (HBS HBW/)
布氏硬度测量原理:采用直径为D的球形压头,以相应的试验力F压 1 ,, - H | !
入材料的表面,经规定保持时间后卸除试验力,用读数显微镜测量残
余压痕平均直径d,用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度
八 二
值。实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。
HBS(HBW/ = F/S = 2F/ 兀 D[D - (D2-d2)1/2]
HBS ——表示用淬火钢球压头测量的布氏硬度值。适用范围:小
;L J F I I
| 于 450;
HBW ——表示用硬质合金压头测量的布氏硬度值。适用范围:
450~650
布氏硬度表示方法:符号HBS^ HBWfc前的数字表示硬度值,符号后
面的数字按顺序分别表示球体直径、载荷及载荷保持时间。如:
120HBs10/1000/30 表示直径为 10mm勺钢球在 1000kgf ()
载荷作用下保持30s测得的布氏硬度值为120
布氏硬度特点:
优点:测量数值稳定,准确,能较真实地反映材料的平均硬度;
缺点:压痕较大,操作慢,不适用批量生产的成品件和薄形件。
布氏硬度测量范围:用于原材料与半成品硬度测量,可用于测量铸铁;
非铁金属(有色金属)、硬度较低的钢(如退火、正火、调质处理的
k一¥ f. -x'-)
钢)
(2)洛氏硬度:HR (Rockwell hardness )
1 ,, - H | !
洛氏硬度测量原理:用金刚石圆锥或淬火钢球压头,在试验压力F的
作用下,将压头压入材料表面,保持规定时间后,去除主试验力,保
上《1八 2
持初始试验力,用残余压痕深度增量计算硬度值,实际测量时,可通
过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。
HR = K - h/
;「J. 1 I
K一常数,金刚石压头取值100,球形压头取值130
洛氏硬度测量条件:洛氏硬度可以测量从软到硬较大范围的硬度值, 根据被测对象硬度值大小不同,可用不同的压头和试验力,如下表。常用洛氏硬度的试验条件和应用范围
硬度符
压头类型
总试验力
硬度范
应用举例
号
F/N (kgf)
围
HRA
1200金刚石圆锥
(60)
20~88
硬质合金、碳化
物、浅层表面硬
化钢等
HRB
6 ? 火
钢球
(100)
20~100
退火、正火钢,
铝合金、铜合金、
铸铁
HRC
120o金刚石圆锥
1471(150)
20~70
淬火钢、调质钢、
:深层表面硬化钢
洛氏硬度特点:
优点:测量迅速、简便、压痕小、硬度测量范围大
缺点:数据准确性、稳定性、重复性不如布氏硬度
洛