一、硬度簡介:
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标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
1. 布氏硬度(HBW)
對一定直徑的硬質合金球(一般為10mm)施加試驗力(一般29.42KN)壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕的直徑(見圖1)。負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HBW)
2. 洛氏硬度(HR)
當硬度過高或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計測量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐壓頭或直徑為1.5875、3.175mm的硬質合金球壓頭,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,有多種标尺表示,常用的有三種标尺:
• HRA:是采用60kgf載荷和金剛石圓錐壓頭壓入求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。
• HRB:是采用100kgf載荷和直徑1.5875mm淬硬的鋼球壓頭,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150kgf載荷和金剛石圓錐壓頭壓入求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
3. 維氏硬度(HV)
以120kg以内的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐體壓頭壓入材料表面,用載荷值chu材料壓痕凹坑的表面積除以,即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。
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緻。
二、硬度對照表:
根據德國标準DIN50150,以下是常用範圍的鋼材抗拉強度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對照表。
抗拉強度RmN/mm2 |
維氏硬度HV |
布氏硬度HB |
洛氏硬度HRC |
1030 |
320 |
304 |
32.2 |
1060 |
330 |
314 |
33.3 |
1095 |
340 |
323 |
34.4 |
1125 |
350 |
333 |
35.5 |
1115 |
360 |
342 |
36.6 |
1190 |
370 |
352 |
37.7 |
1220 |
380 |
361 |
38.8 |
1255 |
390 |
371 |
39.8 |
1290 |
400 |
380 |
40.8 |
1320 |
410 |
390 |
41.8 |
1350 |
420 |
399 |
42.7 |
1385 |
430 |
409 |
43.6 |
1420 |
440 |
418 |
44.5 |
1455 |
450 |
428 |
45.3 |
1485 |
460 |
437 |
46.1 |
1520 |
470 |
447 |
46.9 |
1555 |
480 |
(456) |
47.7 |
1595 |
490 |
(466) |
48.4 |
1630 |
500 |
(475) |
49.1 |
1665 |
510 |
(485) |
49.8 |
1700 |
520 |
(494) |
50.5 |
1740 |
530 |
(504) |
51.1 |
1775 |
540 |
(513) |
51.7 |
1810 |
550 |
(523) |
52.3 |
1845 |
560 |
(532) |
53.0 |
1880 |
570 |
(542) |
53.6 |
1920 |
580 |
(551) |
54.1 |
1955 |
590 |
(561) |
54.7 |
1995 |
600 |
(570) |
55.2 |
2030 |
610 |
(580) |
55.7 |
2070 |
620 |
(589) |
56.3 |
2105 |
630 |
(599) |
56.8 |
2145 |
640 |
(608) |
57.3 |
2180 |
650 |
(618) |
57.8 |
660 |
58.3 | ||
670 |
58.8 | ||
680 |
59.2 | ||
690 |
59.7 | ||
700 |
60.1 | ||
720 |
61.0 | ||
740 |
61.8 | ||
760 |
62.5 | ||
780 |
63.3 | ||
800 |
64.0 | ||
820 |
64.7 | ||
840 |
65.3 | ||
860 |
65.9 | ||
880 |
66.4 | ||
900 |
67.0 | ||
920 |
67.5 | ||
940 |
68.0 |
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