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硬度計分類及相關原理

2022年12月19日 16:17:55人氣：437來源：常州友源儀器科技有限公司

　　硬度計是測量物體硬度的儀器，根據繁簡程度可分為簡單硬度測量計和復雜硬度測量計兩種。根據所測硬度單位分類有：洛氏硬度計維氏硬度計顯微硬度計布氏硬度計邵氏硬度計巴氏硬度計里氏硬度計韋氏硬度計。

　　洛氏硬度計維氏硬度計布氏硬度計里氏硬度計邵氏硬度計韋氏硬度計巴氏硬度計硬度計顯微硬度計其它硬度計標準硬度塊

　　又可分為又分為便攜式硬度計和臺式硬度計。

　　洛氏硬度計用于鑄鐵等工件的洛氏硬度值測量

　　維氏硬度計用于較薄工件的維氏硬度值測量

　　布氏硬度計用于硬度較高的工件布氏硬度值測量

　　里氏硬度計是便攜式硬度計，用于不宜拆卸或較大產品的硬度值測量

　　邵氏硬度計用于橡膠類產品邵氏硬度值測量

　　韋氏硬度計用于鋁合金類產品韋氏硬度值測量

　　巴氏硬度計用于玻璃鋼類產品巴氏硬度值測量

　　硬度計用于多種硬度標尺下的硬度值測量

　　顯微硬度計維氏硬度計的一種，用于很薄的工件的維氏硬度值測量

　　肖氏硬度計用于測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值

　　硬度規定:

　　HS<100

　　HB<500

　　HRC<70

　　HV<1300

　　(80~88)HRA, (85~95)HRB, (20~70)HRC

　　洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標準，稱為標尺A、標尺B、標尺C。

　　洛氏硬度試驗是現今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗之一，三種標尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf)，最后根據壓痕深度計算硬度值。標尺A使用的是金剛石壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf)；標尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf)；而標尺C使用與標尺A相同的金剛石為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標尺B適用相對較軟的材料，而標尺C適用較硬的材料。

　　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。但各種材料的換算關系并不一致。

　　硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

　　1.布氏硬度(HB)

　　以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，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)。

　　2.洛氏硬度(HR)

　　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。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一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載荷和金剛石壓頭押入器求得的硬度，用于硬度的材料(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，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。

　　HRC：是采用150kg載荷和金剛石壓頭押入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。

　　3 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HV值(kgf/mm2)。

　　HK=139.54?P/L2。式中：HK-努氏硬度，Mpa；P-荷重，kg；L-凹坑對角線長度，mm。我國和歐洲各國采用維氏硬度，美國則采用努普硬度。兆帕(MPa)是顯微硬度的法定計量單位，而kg/mm2是以前常用的硬度計算單位。它們之間的換算公式為1kg/mm2=9.80665Mpa。

　　4.韋氏硬度計(HW)

　　原理：HW=20-L/0.01，其中L為壓入試樣的深度，適用于鋁合金硬度的現場快速方便的無損檢測和質量控制。

　　測試迅速，簡便，一卡即可，硬度值可以直接讀出，符合中國有色標準YS/T420和美國標準ASTM B647，是標準YS/T420推薦的兩種儀器之一。

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