一、硬度简介:
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(HBW)
对一定直径的硬质合金球(一般为10mm)施加试验力(一般29.42KN)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕的直径(见图1)。负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HBW)
2. 洛氏硬度(HR)
当硬度过高或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计测量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥压头或直径为1.5875、3.175mm的硬质合金球压头,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,有多种标尺表示,常用的有三种标尺:
• HRA:是采用60kgf载荷和金刚石圆锥压头压入求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
• HRB:是采用100kgf载荷和直径1.5875mm淬硬的钢球压头,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150kgf载荷和金刚石圆锥压头压入求得的硬度,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°的金刚石方形锥体压头压入材料表面,用载荷值chu材料压痕凹坑的表面积除以,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
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。
二、硬度对照表:
根据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。
抗拉强度RmN/mm2 |
维氏硬度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 |
,