热处理后金属表面硬度概念

《热处理后金属表面硬度概念》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热处理后金属表面硬度概念（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、热处理后金属表面硬度概念热处理后金属表面硬度概念金属材料抵抗其他更硬物体压入表面的能力称为硬度，或者说是材料对局部塑性变形的抵抗能力。因此，硬度与强度有着一定的关系。根据硬度的测定方法，主要可以分为： （1）布氏硬度（代号 HB） 用一定直径 D 的淬硬钢球在规定负荷 P 的作用下压入试件表面，保持一段时间后卸去载荷，在试件表面将会留下表面积为 F 的压痕，以试件的单位表面积上能承受负荷的大小表示该试件的硬度：HB=P/F。在实际应用中，通常直接测量压坑的直径，并根据负荷 P和钢球直径 D 从布氏硬度数值表上查出布氏硬度值（显然，压坑直径越大，硬度越低，表示的布氏硬度值越小） 。 布氏硬度与材

2、料的抗拉强度之间存在一定关系：bK*HB，K 为系数，例如对于低碳钢有 K0.36，对于高碳钢有 K0.34，对于调质合金钢有 K0.325，等等。 （2）洛氏硬度（HR） 用有一定顶角（例如 120）的金刚石圆锥体压头或一定直径 D 的淬硬钢球，在一定负荷 P 作用下压入试件表面，保持一段时间后卸去载荷，在试件表面将会留下某个深度的压痕。由 洛氏硬度机自动测量压坑深度并以硬度值读数显示（显然，压坑越深，硬度越低，表示的洛氏硬度值越小） 。根据压头与负荷的不同，洛氏硬度还分为HRA、HRB、HRC 三种，其中以 HRC 为最常用。 洛氏硬度 HRC 与布氏硬度 HB 之间有如下换算关系：HRC

3、0.1HB。 （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： 压头的球体直径； 试验载荷

4、； 试验载荷保持的时间(1015s 不标注)。 例如 170HBS10100030 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。 530HBW5750 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 1015s 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、25、5 和 10 毫米五种。 试验载荷可从 9807

5、N ( l kgf) 2942 KN (3000 kgf)范围内，载荷保持的时间，一般黑色金属为 1015s；有色金属为 30s；布氏硬度值小于 35 时为 60s。布氏硬度以 HBN(kgf/mm2)表示（HBSHBW） （参照 GB/T2311984） ，生产中常用布氏硬度法测定经退货、正火和调质得刚健，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD 四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中 HRC 用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。维氏硬度以 HV 表示（参照 GB/T4340-1999） ，测量极薄试

6、样。1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为 H。按硬度试验方法的不同，常规表示有布氏（HB） 、洛氏（HRC） 、维氏（HV） 、里氏（HL）硬度等，其中以 HB 及 HRC 较为常用。HB 应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。HV-适用于显微镜分析。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)。HL 手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头

7、在距试样表面 1mm 处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度 HL=1000VB（回弹速度）/ VA（冲击速度） 。便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB） 、洛氏（HRC） 、维氏（HV） 、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB） 、洛氏（HRC） 、维氏（HV） 、里氏（HL） 、肖氏（HS）测量硬度值。2、HB - 布氏硬度；布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测

8、金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：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)。3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以 0.002 毫米作为一个硬度单位。当 HB450 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

9、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)。另外：1.HRC 含意是洛式硬度 C 标尺，2.HRC 和 HB 在生产中的应用都很广泛3.HRC 适用范围 HRC 2067，相当于 HB225650 若硬度高于此范围则用洛式硬度 A 标尺 HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度 B标尺 HRB

10、。布式硬度上限值 HB650,不能高于此值。4.洛氏硬度计 C 标尺之压头为顶角 120 度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是 150 公斤力。布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW） ，试验载荷随球直径不同而不同，从3000 到 31.25 公斤力。5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。 （因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。 ）布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。8.在一定条件下，HB 与 HRC 可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC1/10HB。硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。