硬度是什麼?指標有哪兩種,硬度的檢測方法有哪幾種,各自的檢測範圍都是什麼? 5

時間 2021-06-15 01:34:20

1樓:匿名使用者

常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法

材料區域性抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。

早在2023年,friedrich mohs提出用10種礦物來衡量世界上最硬的和最軟的物體,這是所謂的摩氏硬度計。按照他們的軟硬程度分為十級:

1)滑石 2)石膏 3)方解石 4)螢石 5)磷灰石

6)正長石 7)石英8)黃玉 9)剛玉 10)金剛石

各級之間硬度的差異不是均等的,等級之間只表示硬度的相對大小。

試驗鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法這種方法不太科學。用硬度試驗機來試驗比較準確,是現代試驗硬度常用的方法。

常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法

硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項重要的效能指標,它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力,也可表述為材料抵抗殘餘變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概念,而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學效能的綜合指標。硬度試驗根據其測試方法的不同可分為靜壓法(如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等)、劃痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。

布氏硬度以hb[n(kgf/mm2)]表示(hbs\hbw)(參照gb/t231-1984),生產中常用布氏硬度法測定經退火、正火和調質的鋼件,以及鑄鐵、有色金屬、低合金結構鋼等毛胚或半成品的硬度。

洛氏硬度可分為hra、hrb、hrc、hrd四種,它們的測量範圍和應用範圍也不同。一般生產中hrc用得最多。壓痕較小,可測較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。

維氏硬度以hv表示(參照gb/t4340-1999),測量極薄試樣。

1、鋼材的硬度 :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)、里氏(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,利用衝擊球頭衝擊硬度表面後,產生彈跳;利用衝頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與衝擊速度的比值計算硬度,公式:里氏硬度hl=1000×vb(回彈速度)/ va(衝擊速度)。

行動式里氏硬度計用里氏(hl)測量後可以轉化為:布氏(hb)、洛氏(hrc)、維氏(hv)、肖氏(hs)硬度。或用里氏原理直接用布氏(hb)、洛氏(hrc)、維氏(hv)、里氏(hl)、肖氏(hs)測量硬度值。

2、hb - 布氏硬度;

布氏硬度(hb)一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)一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)是以一定大小的試驗載荷,將一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。一般為:

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)。

3、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毫米作為一個硬度單位。

當hb>450或者試樣過小時,不能採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:是採用60kg載荷和鑽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:是採用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:是採用150kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度很高的材料(如淬火鋼等)。

另外: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,試驗載荷為一確定值,中國標準是150公斤力。

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公斤力。

5.洛式硬度壓痕很小,測量值有區域性性,須測數點求平均值,適用成品和薄片,歸於無損檢測一類。

布式硬度壓痕較大,測量值準,不適用成品和薄片,一般不歸於無損檢測一類。

6.洛式硬度的硬度值是一無名數,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,且和抗拉強度有一定的近似關係。

7.洛式硬度直接在錶盤上顯示、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.在一定條件下,hb與hrc可以查表互換。其心算公式可大概記為:1hrc≈1/10hb。

硬度試驗是機械效能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械效能試驗,生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關係。

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係。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。

另外,天然水中的鈣美含量也用硬度表示.我國規定的硬度是:1l水中含的鈣鹽,鎂鹽摺合成cao和mgo的總量相當於10mgcao(將mgo也換算成cao)時,其硬度是1°.

水的硬度是水質的重要指標,通常分為五類:

很軟水 軟水 中硬水 硬水 很硬水

0°~4° 4°~8°8°~16° 16°~30° >30°

1.肖氏硬度(hs)=布式硬度(bhn)/10+12

2.肖式硬度(hs)=洛式硬度(hrc)+15

3.洛式硬度(hrc)= 布式硬度(bhn)/10-3

硬度測定範圍:

hs<100

hb<500

hrc<70

hv<1300

2樓:匿名使用者

硬度是指材料抵抗區域性塑性形變的能力。指標有hrc和hbs兩種。

硬度的檢測方法有哪幾種,各自的檢測範圍都是什麼? 5

3樓:何志平先生

硬度:是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。按照測量方法的不同,可分為布氏硬度/洛氏硬度/維氏硬度/肖氏硬度等。

一、 布氏硬度hb

布氏硬度是用一定的負荷(一般為3000kg),把一定硬度的淬硬鋼球(常用10、5、2.5毫米)壓入材料表面,然後用所加的負荷除以材料上球印的表面積,所得結果就是布氏硬度值,單位是公斤/平方毫米,但習慣上不予標註。按照gb231-84《金屬布氏硬度試驗方法》,用淬火鋼球所測出的硬度用hbs表示;用硬質合金球為壓頭所測出的硬度值為hbw.

hbs適用於測量退火/正火/調質鋼及鑄鐵/有色金屬及硬度小於450hbs的較軟材料;hbw適用於測量硬度在450~650hbw之間的淬火材料.

1、優點:由於被測金屬壓坑面積較大,所以結果比較準確。同時實踐證明hb與不淬火鋼抗拉強度σb有一定的近似關係,對於低碳鋼σb=3.

53hb,中碳鋼σb=3.5hb,高碳鋼σb=3.33hb,灰鑄鐵σb=0.

98hb,(σb單位為mpa)因此根據材料的布氏硬度值,可以近似地確定金屬材料的抗拉強度。

2、缺點:不適合測量hb大於450的材料,因為材料的硬度太高容易引起鋼球變形,使得測量結果不準確。同時由於壓印較大,不適合測定成品和薄板材料。

二、洛氏硬度hr

洛氏硬度是用120度圓錐形金剛石壓入器或直徑為1.59毫米的淬硬鋼球作為壓頭,在一定的負荷的作用下壓入材料的表面上,用壓入的深度來計算材料硬度的大小。洛氏硬度沒有單位。

根據所採用的負荷不同,洛氏硬度又分為三種

1、hra測量硬度很高或硬而薄的hb大於700的金屬,如硬質合金表面處理工件等,負荷為60公斤及120o金鋼錐);

2、hrb測量較軟的退火件及銅、鋁及hb=60~230的金屬,負荷為100公斤及ф1.588mm鋼球;

3、hrc一般用於測量hb=230~700的調質鋼或淬火回火後的工件,負荷為150公斤及120o金鋼錐;

優點:使用方法簡便,可以直接從刻度盤上直接讀出數值。由於壓印較小,適合測定成品和薄板材料。

缺點:由於壓印小,所以不準確,一般多測幾點,然後取平均值。

以上三種洛氏硬度中一hrc應用最多,一般經淬火處理的鋼材均用它。

洛氏硬度hrc與布氏硬度hbs之間的關係約為高硬度時 hrc1/10hb;

三、 維氏硬度hv和顯微硬度

測定維氏硬度的原理基本與布氏硬度相同,區別在於壓頭採用錐面夾角為136度的金剛石正四稜錐體,單位是公斤/平方毫米,一般不予標出。

維氏法所用載荷較小。壓痕淺,適用於測量零件薄的表面硬化層、金屬鍍層及薄片金屬的硬度,這是布氏和洛氏所不及的。此外,因壓頭是金剛石角錐,載荷可調範圍大,故對軟硬材料均適用,測定範圍0~1000hv。

較新的國家標準為gb/t4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗第一部分:試驗方法》

用布氏、洛氏、維氏的硬度試驗法,載荷大、壓痕面積大,只能得到金屬材料組織混合物的平均硬度值,當需要測定某個相或某個晶粒硬度時,就要用到顯微硬度。

顯微硬度試驗法的原理與維氏相同,也是以載荷與壓痕表面積之比來確定。不同的是所採用的載荷極小,一般在1~120gf(1gf=0.0098n),顯微硬度值也可用hv來表示。

四、肖氏硬度hs

肖氏硬度試驗是動態力試驗中最簡單的試驗方法。試驗時,使一定重量的標準衝頭(底端鑲有金剛石圓柱體)或鋼球從一定高度自由落於試樣表面,然後由於試樣的彈性變形,又使其回跳到一定高度,可用落下的高度與回跳的高度的比值來計算肖氏硬度值hs。它取決於材料的彈性性質。

因此又被稱為彈性回跳硬度。

金屬的硬度有幾種測試方法,金屬材料硬度檢測的國家標準是什麼?

金屬硬度檢測主要有兩類試驗方法。一類是靜態試驗方法,這類方法試驗力的施加是緩慢而無衝擊的。硬度的測定主要決定於壓痕的深度 壓痕投影面積或壓痕凹印面積的大小。靜態試驗方法包括布氏 洛氏 維氏 努氏 韋氏 巴氏等。其中布 洛 維三種試驗方法是應用最廣的,它們是金屬硬度檢測的主要試驗方法。這裡的洛氏硬度試...