1、硬度知识一、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(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/mm 2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR)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
2、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)。#注：洛氏硬度中 HRA、HRB、HRC 等
3、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
4、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。本站 硬度对照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 250 80 76.0 - 270 85 80.7 - 285 90 85.2 - 305 95 90.2 - 320 100 95.0 - 335 105 99.8 - 3
5、50 110 105 - 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
6、 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
7、 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 (4
8、56) 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 (5
9、99) 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。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
10、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。下面是本站根据由实验得到的经验公式制作的快速计算器，有一定的实用价值，但在要求数据比较精确时，仍需要通过试验测得。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:HS100HB500HRC70HV1300洛氏硬度 布氏硬度 HB10/3000 维氏硬度 HVHRCHRA59.580.767659.
11、080.566658.580.265558.080.064557.579.763557.079.562556.579.261556.078.960555.578.659655.078.453858754.578.153257854.077.952656953.576.652056053.076.351555152.576.150954352.076.950353551.576.649752751.076.349252050.576.148651250.075.8480504硬度換算表HV HRC HBS HV HRC HBS HV HRC HBS940 68 560 53 300 29.8 2
12、84920 67.5 550 52.3 505 295 29.2 280900 67 540 51.7 496 290 28.5 275880 66.4 530 51.1 488 285 27.8 270860 65.9 520 50.5 480 280 27.1 265840 65.3 510 49.8 473 275 26.4 261820 64.7 500 49.1 465 270 25.6 256800 64 490 48.4 456 265 24.8 252780 63.3 480 47.7 448 260 24 247760 62.5 470 46.9 441 255 23.1 2
13、43740 61.8 460 46.1 433 250 22.2 238720 61 450 45.3 425 245 21.3 233700 60.1 440 44.5 415 240 20.3 228690 59.7 430 43.6 405 230 18680 59.2 420 42.7 397 220 15.7670 58.8 410 41.8 388 210 13.4660 58.3 400 40.8 379 200 11650 57.8390 39.8 369190 8.5640 57.3 380 38.8 360 180 6630 56.8 370 37.7 350 170 36
14、20 56.3 360 36.6 341 160 0610 55.7 350 35.5 331600 55.2 340 34.4 322590 54.7 330 33.3 313580 54.1 320 32.2 303570 53.6310 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10mm钢球3000kg负荷 b洛氏硬度 b表面洛氏硬度表面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A.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
15、 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15kg负荷30-N标尺30kg负荷45-N标尺45-kg负荷HV HBS HBW HRA HRB HRC HRD HR15N HR30N HR45N HS b HV1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1337036035034033032031030029529028528027527035034133132231330329428428027527026526125635034133132231330329428428027527026526125669.268.768.167.667.066.
16、465.865.265.864.564.263.863.563.1(109.0)(108.0)(107.0)(105.5)(104.5)(103.5)(102.0)37.736.635.534.433.332.331.029.829.228.527.827.126.425.653.652.851.951.150.249.448.447.547.146.546.045.344.944.379.278.678.077.476.876.275.674.974.674.273.873.473.072.657.456.455.454.453.652.351.350.249.749.048.447.847.246.440.439.137.836.535.233.932.531.130.429.528.727.927.126.2504745424140381170(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)370360350340330320310300295290285280275270
