硬度即材料抵抗变形的能力,其抵抗变形的能力越高,硬度也就越高,是衡量材料的关键指标之一;其对于判断材料的性能起到重要的作用。而针对硬度,我们常常使用维氏硬度,布氏硬度,洛氏硬度等,来当做确定硬度值的指标。其数值越大,则材料的抗变形能力就越强。在文章内容中,我们将围绕着“维氏硬度,布氏硬度,洛氏硬度的原理、特点”进行详细阐述。另外,为了使朋友们更方便的进行各个硬度指标间的换算,特整理维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度对照表附在文章最后,供大家参考。
一、关于维氏硬度的概念及特点
采用一个相对面间夹角的金刚石正棱锥体压头,在规定载荷F作用下压入被测试样表面,保持一定时间后卸除载荷。测量压痕对角线长度d,进而计算出压痕表面积,最后求出压痕表面积上的平均压力,即为维氏硬度值。适用于较大工件和较深表面层的硬度测定,以及小负荷维氏硬度(用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定)和显微维氏硬度(用于金属箔、极薄表面层的硬度测定)。
维氏硬度的特点:
优点:压痕是正方形,轮廓清晰,对角线测量准确,精度高,重复性好;测量范围宽广,可测硬度范围从很软到很硬的材料;
缺点:试验效率低,对试样表面光洁度要求高,操作麻烦且费时,通常在实验室中使用。
二、关于布氏硬度的概念及特点
采用直径为D的球形压头,以相应的试验力F压入材料的表面,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值。主要用于原材料与半成品硬度测量,如铸铁、非铁金属(有色金属)、硬度较低的钢等。
布氏硬度的特点:
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。
三、关于洛氏硬度的概念及特点
应用压入法,在规定的外加载荷下,将规定直径的钢球或使用锥角金刚石压头压入被测试的材料表面,而产生凹痕,用所测凹痕的深度表示的硬度即为洛氏硬度。广泛用于金属材料,特别是淬火钢、调质钢、深层表面硬化钢等,也适用于表面硬化层较浅或测试表面镀覆层的材料。
洛氏硬度的特点:
优点:简便迅速,测量范围广,适用于多种金属材料;压痕小,可用于成品件的硬度测定,属于无损检测一类。
缺点:对于组织不均匀的材质,其测量值代表性较差。
四、维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度对照表
常用的HV=HB=HRC硬度对照表
|
|
|
|
|
抗拉强度
|
维氏硬度
|
布氏硬度
|
洛氏硬度
|
(N/mm2)
|
HV
|
HB
|
HRC
|
255
|
80
|
76
|
—
|
270
|
85
|
80.7
|
—
|
285
|
90
|
85.2
|
—
|
305
|
95
|
90.2
|
—
|
320
|
100
|
95
|
—
|
335
|
105
|
99.8
|
—
|
350
|
110
|
105
|
—
|
370
|
115
|
109
|
—
|
380
|
120
|
114
|
—
|
400
|
125
|
119
|
—
|
415
|
130
|
124
|
—
|
430
|
135
|
128
|
—
|
450
|
140
|
133
|
—
|
465
|
145
|
138
|
—
|
480
|
150
|
143
|
—
|
490
|
155
|
147
|
—
|
510
|
160
|
152
|
—
|
530
|
165
|
156
|
—
|
545
|
170
|
162
|
—
|
560
|
175
|
166
|
—
|
575
|
180
|
171
|
—
|
595
|
185
|
176
|
—
|
610
|
190
|
181
|
—
|
625
|
195
|
185
|
—
|
640
|
200
|
190
|
—
|
660
|
205
|
195
|
—
|
675
|
210
|
199
|
—
|
690
|
215
|
204
|
—
|
705
|
220
|
209
|
—
|
720
|
225
|
214
|
—
|
740
|
230
|
219
|
—
|
755
|
235
|
223
|
—
|
770
|
240
|
228
|
20.3
|
785
|
245
|
233
|
21.3
|
800
|
250
|
238
|
22.2
|
820
|
255
|
242
|
23.1
|
835
|
260
|
247
|
24
|
850
|
265
|
252
|
24.8
|
865
|
270
|
257
|
25.6
|
880
|
275
|
261
|
26.4
|
900
|
280
|
266
|
27.1
|
915
|
285
|
271
|
27.8
|
930
|
290
|
276
|
28.5
|
950
|
295
|
280
|
29.2
|
965
|
300
|
285
|
29.8
|
995
|
310
|
295
|
31
|
1030
|
320
|
304
|
32.2
|
1060
|
330
|
314
|
33.3
|
1095
|
340
|
323
|
34.4
|
1125
|
350
|
333
|
35.5
|
1175
|
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
|
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
|
|
740
|
|
61.8
|
|
760
|
|
62.5
|
|
780
|
|
63.3
|
|
800
|
|
64
|
|
820
|
|
64.7
|
|
840
|
|
65.3
|
|
860
|
|
65.9
|
|
880
|
|
66.4
|
|
900
|
|
67
|
|
920
|
|
67.5
|
|
940
|
|
68
|
数据来源于德国标准DIN50150
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耐磨药芯焊丝生产厂家天津雷公焊接材料有限公司 咨询电话:18202593233
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