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各种硬度转换公式及详细说明

更新时间:2018-05-02

硬度換算公式:

    1.肖氏硬度(HS)=勃氏硬度(BHN)/10+12
    2.肖氏硬度(HS)=洛氏硬度(HRC)+15
    3.勃氏硬度(BHN)= 洛克氏硬度(HV)
    4.洛氏硬度(HRC)= 勃氏硬度(BHN)/10-3   
硬度測定範圍:
   HS(邵氏)<100
   HB(布氏)<500
   HRC(洛氏)<70
   HV(维氏)<1300   
(80~88)HRA, (85~95)HRB, (20~70)HRC
    洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。
    洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。
 标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf); 而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料,而标尺C适用较硬的材料。
实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的, 材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。
   硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属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、洛氏硬度和维氏硬度。
   1.布氏硬度(HB)    以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值, 即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
   2.洛氏硬度(HR)   当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球, 在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
   HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
  HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。   HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
   3 维氏硬度(HV)   以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。   HBS,HRC,HBW是硬度指标不同种类。
    硬度    硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属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、洛氏硬度和维氏硬度。               
⑴布氏硬度(HB)    以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值, 即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
    ⑵洛氏硬度(HR)    当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球, 在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
    HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
    HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
    HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
    ⑶维氏硬度(HV)    以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)    HBS,HBW是布氏硬度更详细的分类。非常专业的时候要用到。    布氏硬度的符号及表示方法    布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。    HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。    HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的树料。
    布氏硬度的表示方法: HBS或HBW之前的数字为硬度值,后面按顺序用数字表示试验条件:
    ①压头的球体直径;
    ②试验载荷;
    ③试验载荷保持的时间(10~15s不标注)。
    例如170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球,在9807 N(1000 kgf)的试验载荷作用下,保持30s时测得的布氏硬度值为170。    530HBW5/750表示用直径5 mm的硬质合金球,在7355N(750kg f)的试验载荷作用下,保持10~15s时测得的布氏硬度值为530。
    (3)试验条件的选择 布氏硬度试验时,压头球体的直径D、试验载荷F及载荷保持 的时间 t,应根据被试金属材料的种类、硬度值的范围及厚度进行选择。    常用的压头直径 l、2、2.5、5和10毫米五种。    试验载荷可从9.807N ( l kgf) ~29.42 KN (3000 kgf)范围内,     载荷保持的时间,一般黑色金属为10~15s;有色金属为30s;布氏硬度值小于35时为60s。
    (4)优缺点    钢球直径较大,在金属树料表面上留下的压痕也较大,故测得的硬度值比较准确。
    布氏硬度值和抗拉强度之间有一定的关系,因此可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度。
    如被试金属硬度过高,将影响硬度值的准确性,所以布氏硬度试验一般适于测定布氏硬度值小于650的金属材料。
    布氏硬度压痕较大,故不宜测定成品及薄片材料。
    还有莫氏硬度是用在磨料上的。
    磨料的硬度是指磨料抵抗其它物质刻划或压入其表面的能力。磨料的硬度是用显微硬度表示的,显微硬度是一种压入硬度,测量仪器是显微硬度计, 它实际上是一台设有加负荷装置的显微镜。    在磨料磨具行业常用来表示磨料硬度的,还有莫氏硬度和新莫氏硬度。莫氏硬度是由德国人莫斯首先提出来的,其测试方法是用棱锥形金刚石针刻划被测物体的表面, 根据划痕的深度来表示硬度。莫氏硬度是以十种常见不同硬度的矿物作为标准,按大小顺序排列构成的。新莫氏硬度是在莫氏硬度的基础上,将硬度的等级划分为15个。
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