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1樓
主要看你用的是什么布氏硬度計(jì)了
布氏、洛氏、維氏硬度試驗(yàn)原理及優(yōu)缺點(diǎn)介紹
硬度是指材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，是衡量材料軟硬的判據(jù)，是一個綜合的物理量。
材料的硬度越高，耐磨性越好，故常將硬度值作為衡量材料耐磨性的重要指標(biāo)之一。
硬度的測定常用壓入法。把規(guī)定的壓頭壓入金屬材料表面層，然后根據(jù)壓痕的面積或深度確定其硬度值。根據(jù)壓頭和壓力不同，常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和維氏硬度（HV）。
一、布氏硬度
1、試驗(yàn)原理
用直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球，以相應(yīng)的試驗(yàn)力F壓入試樣表面，保持規(guī)定的時間后卸除試驗(yàn)力，在試樣表面留下球形壓痕，如左圖所示。布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球作壓頭時，布氏硬度用符號“HBS”表示;用硬質(zhì)合金球作壓頭，布氏硬度用符號“HBW”表示。
HBS(HBW)：用鋼球（硬質(zhì)合金球）試驗(yàn)的布氏硬度值；
F：試驗(yàn)力（N）； d：壓痕平均直徑（mm）； D：鋼球（硬質(zhì)合金球）直徑（mm）．
布氏硬度的單位為N/mm2，但習(xí)慣上只寫明硬度值而不標(biāo)出單位。
2、選擇試驗(yàn)規(guī)范
在進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)時，鋼球直徑D、施加的試驗(yàn)力F和試驗(yàn)力保持時間、應(yīng)根據(jù)被測試金屬的種類和試樣厚度，按下表所示的布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范正確地進(jìn)行選擇。
布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范
材料 布氏硬度 0.102F/D 2 備注
鋼及鑄鐵 ＜ 140
＞ 140 10
30 F單位： N
D單位： mm
銅及其合金 ＜ 35
35－130
＞ 130 5
10
30
輕金屬及其合金 ＜ 35
35－80
＞ 80 25
10
10
鉛、錫 1.25
由布氏硬度值的計(jì)算公式可以看出，當(dāng)所加試驗(yàn)力F與鋼球（或硬質(zhì)合金球）直徑D已選定時，硬度埴HBS（HBW）只與壓痕直徑d 有關(guān)。d 越大，則HBS（HBW）值越小，表明材料越軟；反之，d 越小，HBS（HBW）值越大，表明材料越硬。
除了采用鋼球（或硬質(zhì)合金球）直徑D為10mm，試驗(yàn)力F為3000kgf（29421N），保持時間10－15s的試驗(yàn)條件外，在其它試驗(yàn)條件下測得的硬度值，應(yīng)在符號HBS的后面用相應(yīng)的數(shù)字注明壓頭直徑、試驗(yàn)力大小和試驗(yàn)力保持時間。
如120HBS10/1000/30，即表示用10mm的鋼球作壓頭，在1000kgf(9807N)的試驗(yàn)力作用下，保持時間為30s后所測得的硬度值為120。如500HBW5/750，即表示用5mm的硬質(zhì)鋼球作壓頭，在750kgf(735N)的試驗(yàn)力作用下，保持時間為01－15s后所測得的硬度值為500。
淬火鋼球用于測定硬度HBS＜450的金屬材料，如灰鑄鐵、有色金屬以及退火、正火和調(diào)質(zhì)處理的鋼材等。為了避免壓頭變形，可用硬質(zhì)合金球壓頭，它適用于測試HBW＜650的金屬材料。（我國目前布氏硬度試驗(yàn)機(jī)壓頭主要是淬火鋼球。
3、試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)
布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：試驗(yàn)時使用的壓頭直徑較大，在試樣表面上留下壓痕也較大，測得的硬度值也較準(zhǔn)確。
布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是：對金屬表面的損傷較大，不易測試太薄工件的硬度，也不適于測定成品件的硬度。
布氏硬度試驗(yàn)常用來測定原材料、半成品及性能不均勻的材料（如鑄鐵）硬度
二、洛氏硬度
1、試驗(yàn)原理
洛氏硬度是以頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為Φ1.588㎜的淬火鋼球作壓頭，以規(guī)定的試驗(yàn)力使其壓入試樣表面。試驗(yàn)時，先加初試驗(yàn)力，然后加主試驗(yàn)力。壓入試樣表面之后卸除主試驗(yàn)力，在保留初試驗(yàn)力的情況下，根據(jù)試樣表面壓痕深度，確定被測金屬材料的洛氏硬度值。
如圖所示，0－0為金剛石壓頭還沒有和試樣接觸的位置。1－1是在初試驗(yàn)力作用下壓頭所處的位置，壓入深度為h1，目的是為了消除由于試樣表面不光潔對試驗(yàn)結(jié)果的精確性造成的不良影響。圖中2－2在總試驗(yàn)力（初試力＋主試驗(yàn)力）作用下壓頭所處位置，壓入深度為h2。3－3是卸除主試驗(yàn)力后壓頭所處的位置，由于金屬彈性變形得到恢復(fù)，此時壓頭實(shí)際壓入深度為h3。故由于主試驗(yàn)力所引起的塑性變形而使壓頭壓入深度為h＝h3－h(huán)1。洛氏硬度值由h的大小確定，壓入深度h越大，硬度越低；反之，則硬度越高。一般說來，按照人們習(xí)慣上的概念，數(shù)值越大，硬度越高。因此采用一個常數(shù)c減去h來表示硬度的高低。并用每0.002㎜的壓痕深度為一個硬度單位。由此獲得的硬度值稱為洛氏硬度值，用符號HR表示。
式中，c為常數(shù)（對于 HRC、HRA，c取0.2；對于HRB，c取0.26）。由此獲得的洛氏硬度值HR為一無名數(shù)，試驗(yàn)時一般由試驗(yàn)機(jī)指示器上直接讀出。
2、常用洛氏硬度標(biāo)尺及適用范圍
標(biāo) 尺 壓頭類型 總試驗(yàn)力 kgf 硬度值有效范圍 應(yīng) 用
HRA
HRB
HRC 120°金剛石圓錐體
(1/16) ” ( Φ1.588㎜)鋼球
120°金剛石圓錐體 600
1000
1500 70－88
20－100
20－70 硬質(zhì)合金、表面淬火層或滲碳層等
有色金屬、退火、正火鋼等
淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼等
上述洛氏硬度的三種標(biāo)尺中，以HRC應(yīng)用最多，一般經(jīng)淬火處理的鋼或工具都采用HRC測量。在中等硬度情況下，洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間關(guān)系約為1：10，如40HRC 相當(dāng)于400HBS 。如50HRC，表示用HRC標(biāo)尺測定的洛氏硬度值為50。硬度值應(yīng)在有效測量范圍內(nèi)（HRC為20－70）為有效。
3、試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：①操作簡單迅速，效率高，直接從指示器上可讀出硬度值；
②壓痕小，故可直接測量成品或較薄工件的硬度；
③對于HRA和HRC采用金剛石壓頭，可測量高硬度薄層和深層的材料。
缺點(diǎn)：由于壓痕小，測得的數(shù)值不夠準(zhǔn)確，通常要在試樣不同部位測定四次以上，取其平均值為該材料的硬度值。
三、維氏硬度
布氏硬度試驗(yàn)不適用于測定硬度較高的材料。
洛氏硬度試驗(yàn)雖然可用于測定較材料和硬材料，但其硬度值不能進(jìn)行比較。
維氏硬度試驗(yàn)可以測量從軟到硬的各種材料以及金屬零件的表面硬度，并有連續(xù)一致的硬度標(biāo)尺。
1、試驗(yàn)原理
維氏硬度試驗(yàn)原理與布氏硬度相似，也是根據(jù)壓痕單位表面積上的試驗(yàn)力大小來計(jì)算硬度值。區(qū)別在于壓頭采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體，將其以選定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，按規(guī)定保持一定時間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線長度，如書上P9圖1－5所示。維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示，符號HV。
式中 F－作用在壓頭上的試驗(yàn)力（N）,d－壓痕兩對角線長度的平均值（㎜）,HV值的單位為N /㎜ 2 ，但習(xí)慣上只寫出硬度值而不標(biāo)出單位。
2、常用試驗(yàn)力及其適用范圍
維氏硬度試驗(yàn)所用試驗(yàn)力視其試件大小、薄厚及其它條件，可在49.03－980.7N的范圍內(nèi)選擇試驗(yàn)力。常用的試驗(yàn)胃有49.03、98.07、196.1、294.2、490.3、980.7N。HV符號前面的數(shù)字為硬度值，后面依次用相應(yīng)數(shù)字注明試驗(yàn)力和試驗(yàn)力保持時間（10－15s不標(biāo)注）。如640／HV30／20,表示30kgf (294.2N) 試驗(yàn)力，保持時間為20s測得維氏硬度值為640。
維氏硬度法適用范圍寬，尤其適用于測定金屬鍍層、薄片金屬及化學(xué)熱處理后的表面硬度，其結(jié)果精確可靠。當(dāng)試驗(yàn)力小于0.2 kgf （1.961N）時，可用于測量金相組織中不同相的硬度。
3、試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：①與布氏、洛氏硬度試驗(yàn)比較，維氏硬度試驗(yàn)不存在試驗(yàn)力與壓頭直徑有一定比例關(guān)系的約束； ②不存在壓頭變形問題； ③壓痕輪廓清晰，采用對角線長度計(jì)量，精確可靠，硬度值誤差較小。
缺點(diǎn)：其硬度值需要先測量對角線長度，然后經(jīng)計(jì)算或查表確定，故效率不如洛氏硬度試驗(yàn)高
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