硬度基本知识先容
一、硬度简介：
硬度表现质料反抗硬物体压入其外表的才能。它是金属质料的紧张功能目标之一。寻常硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度目标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)
以一定的载荷(寻常3000kg)把一定轻重(直径寻常为10mm)的淬硬钢球压入质料外表，坚持一段时间，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大概试样过小时，不克不及接纳布氏硬度实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质料外表，由压痕的深度求出质料的硬度。依据实验质料硬度的不同，分三种不同的标度来表现：
- HRA：是接纳60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的质料(如硬质合金等)。
- HRB：是接纳100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的质料(如退火钢、铸铁等)。
- HRC：是接纳150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的质料(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质料外表，用质料压痕凹坑的外表积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
注：
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。
洛氏硬度实验是现今所使用的几种平凡压痕硬度实验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最初依据压痕深度盘算硬度值。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相反的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B实用相对较软的质料，而标尺C实用较硬的质料。
实践证实，金属质料的种种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应干系。由于硬度值是由起始塑性变形抗力和持续塑性变形抗力决定的，质料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。但种种质料的换算干系并不一律。本站《硬度比力表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格，请查阅。
二、硬度比力表：
依据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的比力表。
抗拉强度 Rm N/mm2 | 维氏硬度 HV | 布氏硬度 HB | 洛氏硬度 HRC |
250 | 80 | 76.0 | - |
270 | 85 | 80.7 | - |
285 | 90 | 85.2 | - |
305 | 95 | 90.2 | - |
320 | 100 | 95.0 | - |
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 | 24.0 |
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 | 31.0 |
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 |
硬度实验是机器功能实验中最简便易行的一种实验办法。为了能用硬度实验代替某些机器功能实验，消费上必要一个比力准确的硬度和强度的换算干系。
实践证实，金属质料的种种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应干系。由于硬度值是由起始塑性变形抗力和持续塑性变形抗力决定的，质料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
底下是本站依据由实行取得的履历公式制造的快速盘算器，有一定的实用代价，但在要求数据比力准确时，仍必要经过实验测得。
三、硬度換算公式
1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)
4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3
硬度測定範圍:
HS<100
HB<500
HRC<70
HV<1300
洛氏硬度 布氏硬度HB10/3000 维氏硬度 HV
HRCHRA
59.580.7676
59.080.5666
58.580.2655
58.080.0645
57.579.7635
57.079.5625
56.579.2615
56.078.9605
55.578.6596
55.078.4538587
54.578.1532578
54.077.9526569
53.576.6520560
53.076.3515551
52.576.1509543
52.076.9503535
51.576.6497527
51.076.3492520
50.576.1486512
50.075.8480504
硬度換算表 | |||||||||||
HV | HRC | HBS |
| HV | HRC | HBS |
| HV | HRC | HBS | |
940 | 68 | 560 | 53 | 300 | 29.8 | 284 | |||||
920 | 67.5 | 550 | 52.3 | 505 | 295 | 29.2 | 280 | ||||
900 | 67 | 540 | 51.7 | 496 | 290 | 28.5 | 275 | ||||
880 | 66.4 | 530 | 51.1 | 488 | 285 | 27.8 | 270 | ||||
860 | 65.9 | 520 | 50.5 | 480 | 280 | 27.1 | 265 | ||||
840 | 65.3 | 510 | 49.8 | 473 | 275 | 26.4 | 261 | ||||
820 | 64.7 | 500 | 49.1 | 465 | 270 | 25.6 | 256 | ||||
800 | 64 | 490 | 48.4 | 456 | 265 | 24.8 | 252 | ||||
780 | 63.3 | 480 | 47.7 | 448 | 260 | 24 | 247 | ||||
760 | 62.5 | 470 | 46.9 | 441 | 255 | 23.1 | 243 | ||||
740 | 61.8 | 460 | 46.1 | 433 | 250 | 22.2 | 238 | ||||
720 | 61 | 450 | 45.3 | 425 | 245 | 21.3 | 233 | ||||
700 | 60.1 | 440 | 44.5 | 415 | 240 | 20.3 | 228 | ||||
690 | 59.7 | 430 | 43.6 | 405 | 230 | 18 | |||||
680 | 59.2 | 420 | 42.7 | 397 | 220 | 15.7 | |||||
670 | 58.8 | 410 | 41.8 | 388 | 210 | 13.4 | |||||
660 | 58.3 | 400 | 40.8 | 379 | 200 | 11 | |||||
650 | 57.8 | 390 | 39.8 | 369 | 190 | 8.5 | |||||
640 | 57.3 | 380 | 38.8 | 360 | 180 | 6 | |||||
630 | 56.8 | 370 | 37.7 | 350 | 170 | 3 | |||||
620 | 56.3 | 360 | 36.6 | 341 | 160 | 0 | |||||
610 | 55.7 | 350 | 35.5 | 331 | |||||||
600 | 55.2 | 340 | 34.4 | 322 | |||||||
590 | 54.7 | 330 | 33.3 | 313 | |||||||
580 | 54.1 | 320 | 32.2 | 303 | |||||||
570 | 53.6 | 310 | 31 | 294 | |||||||
附录G 钢的硬度值换算（续）
表1 钢的维氏硬度（HV）与其他硬度和强度的近似换算值a（续）
维 氏 硬 度 | 布氏硬度 10－mm钢球 3000－kg负荷b | 洛氏硬度b | 外表洛氏硬度 外表金刚石圆锥压头 | 肖 氏 硬 度 | 抗拉强度 （近似值） Mpa (1000psi) | 维 氏 硬 度 | ||||||
标准 钢球 | 钨－硬质 合金钢球 | 标尺 60-kg负荷 金刚圆锥压头 | ? 标尺 100-kg负荷 金刚圆锥压头 | 标尺 100-kg负荷 金刚圆锥压头 | 标尺 100-kg负荷 金刚圆锥压头 | 15-N 标尺 15－kg 负荷 | 30-N 标尺 30－kg 负荷 | 45-N 标尺 45-kg 负荷 | ||||
HV | HBS | HBW | HRA | HRB | HRC | HRD | HR15N | HR30N | HR45N | HS | σb | HV |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
370 360 350 340 330 320 310 300 295 290 285 280 275 270 265 260 255 250 245 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 95 90 85 | 350 341 331 322 313 303 294 284 280 275 270 265 261 256 252 247 243 238 233 228 219 209 200 190 181 171 162 152 143 133 124 114 105 95 90 86 81 | 350 341 331 322 313 303 294 284 280 275 270 265 261 256 252 247 243 238 233 228 219 209 200 190 181 171 162 152 143 133 124 114 105 95 90 86 81 | 69.2 68.7 68.1 67.6 67.0 66.4 65.8 65.2 65.8 64.5 64.2 63.8 63.5 63.1 62.7 62.4 62.0 61.6 61.2 60.7 － － － － － － － － － ― ― － － － － － － | － (109.0) － (108.0) － (107.0) － (105.5) － (104.5) － (103.5) － (102.0) － (101.0) － 99.5 － 98.1 96.7 95.0 93.4 91.5 89.5 87.1 85.0 81.7 78.7 75.0 71.2 66.7 62.3 56.2 52.0 48.0 41.0 | 37.7 36.6 35.5 34.4 33.3 32.3 31.0 29.8 29.2 28.5 27.8 27.1 26.4 25.6 24.8 24.0 23.1 22.2 21.3 20.3 (18.0) (15.7) (13.4) (11.0) (8.5) (6.0) (3.0) (0.0) － － － － － － － － － | 53.6 52.8 51.9 51.1 50.2 49.4 48.4 47.5 47.1 46.5 46.0 45.3 44.9 44.3 43.7 43.1 42.2 41.7 41.1 40.3 － － － － － － － － － － － － － － － － － | 79.2 78.6 78.0 77.4 76.8 76.2 75.6 74.9 74.6 74.2 73.8 73.4 73.0 72.6 72.1 71.6 71.1 70.6 70.1 69.6 － － － － － － － － － － － － － － － － － | 57.4 56.4 55.4 54.4 53.6 52.3 51.3 50.2 49.7 49.0 48.4 47.8 47.2 46.4 45.7 45.0 44.2 43.4 42.5 41.7 － － － － － － － － － － － － － － － － － | 40.4 39.1 37.8 36.5 35.2 33.9 32.5 31.1 30.4 29.5 28.7 27.9 27.1 26.2 25.2 24.3 23.2 22.2 21.1 19.9 － － － － － － － － － － － － － － － － － | － 50 － 47 － 45 － 42 － 41 － 40 － 38 － 37 －36 － 34 33 32 30 29 28 26 25 24 22 21 20 － － － － － － | 1170(170) 1130(164) 1095(159) 1070(155) 1035(150) 1005(146) 980(142) 950(138) 935(136) 915(133) 905(131) 890(129) 875(127) 855(124) 840(122) 825(120) 805(117) 795(115) 780(113) 765(111) 730(106) 695(101) 670(97) 635(92) 605(88) 580(84) 545(79) 515(75) 490(71) 455(66) 425(62) 390(57) － － － － － | 370 360 350 340 330 320 310 300 295 290 285 280 275 270 265 260 255 250 245 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 95 90 85 |
a）在本表中用黑体字表现的值与按ASTM－E140表1的硬度转换值一律，由相应的SAE－ASM－ASTM
团结会列出的。
b）括号里的数值是超出范围的，只是提供参考。
使用布氏硬度压痕直径直接换算开工件的洛氏硬度 |
在消费现场，由于受检测仪器的限定，常常使用布氏硬度计丈量大型淬火件的硬度。假如想晓得该工件的洛氏硬度值，通常的办法是，先丈量出布氏硬度值，然后依据换算表，查出相对应的洛氏硬度值，这种办法显然有些繁琐。那么，可否依据布氏硬度计的压痕直径，直接盘算开工件的洛氏硬度值呢？答案固然是一定的。依据布氏硬度和洛氏硬度换算表，可总结出一个盘算简便且容易记取的履历公式：HRC =（479-100D）/4，此中D为Φ10mm钢球压头在30KN压力下压在工件上的压痕直径丈量值。该公式盘算出的值与换算值的偏差在0.5 ～ -1范围内，该公式在现场用起来十分便利，您无碍试一试。 |
