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工具、量具、模具等。用于机械制造的应具有足够的硬度以保证其使用性能和寿命。今天，边肖将和你谈谈“硬度”这个话题。

硬度是材料抵抗局部变形，尤其是塑性变形、压痕或划痕的能力的量度。一般来说，材料越硬，耐磨性越好。比如齿轮等机械零件，会要求有一定的硬度，以保证足够的耐磨性和使用寿命。

硬度类型

硬度类型/点击查看大图

如上所示，硬度有很多种…今天就给大家介绍一下金属硬度常见实用的压痕硬度测试。

硬度的定义

一个

布氏硬度

布氏硬度

布氏硬度(符号HB)试验方法是公认的硬度规范中第一个发展和总结的方法，它促成了其他硬度试验方法的出现。

布氏硬度测试的原理是压头(钢球或硬质合金球，直径Dmm)施加一个测试力F，样品受压后，由提升压头留下的凹坑直径d(mm)计算出球压头与样品的接触面积S(mm2)，这是除以测试力得到的值。当压头为钢球时，符号为HBS，当压头为硬质合金球时，符号为HBW。k是一个常数(1/g= 1/9.80665 = 0.102)。

2

钻石金字塔硬度

维氏硬度

维氏硬度(符号HV)是最广泛使用的测试方法，可以用任何测试力进行测试，特别是在9.807N以下的显微硬度领域

维氏硬度是通过将测试力F(N)除以标准板和压头之间的接触面积S(mm2)获得的值。根据在测试力F(N)下由压头(四方菱形，相对面角= 136°)在标准板上形成的压痕的对角线长度d(mm，两个方向上长度的平均值)计算面积。k是一个常数(1/g=1/9.80665)。

三

诺尔斯硬度

努普硬度

如下式所示，努普硬度(符号HK)是通过将测试力除以压痕投影面积A (mm2)计算的值，该值基于通过按压金刚石压头(相对角为17，230 & # 39；以及130)在标准纸张上形成的压痕的较长对角线长度d (mm)。努普硬度也可以通过用努普压头代替显微硬度计的维氏压头来测量。

四

洛氏硬度和表面洛氏硬度

罗氏硬度

在测量洛氏硬度(符号HR)或洛氏表面硬度之前，需要使用金刚石压头(尖端锥角:120°，尖端半径:0.2mm)或球形压头(钢球或硬质合金球)对标准件施加预载力，然后施加试验力并恢复预载力。

硬度值由硬度公式获得，用预加载力和测试力之间的压痕深度h(微米)之差表示。洛氏硬度测试使用98.07N的预载，而洛氏表面硬度测试使用29.42N的预载。结合压头类型、测试力和硬度公式提供的特定符号称为标尺。日本工业标准(JIS)定义了各种相关的硬度标度。

硬度计操作简单快捷，可直接对原材料或零件表面进行测试，因此应用广泛。

硬度计系列

HM系列显微维氏硬度计

HV系列维氏硬度计

洛氏硬度计HR系列

HH系列便携式里氏硬度计

硬度测试方法选择指南供您参考:

硬度选择指南

选择性硬度转换

1.努普硬度和维氏硬度的换算

(1)基于硬度相同的物体对两种维氏压头的阻力相等，分别推导出两种维氏压头在载荷下的应力，然后根据σHK=σHV，HV=0.968HK这个公式在低载荷下测量，误差比较大。另外，当硬度值大于HV900时，这个公式误差较大，失去了参考价值。

(2)经过推导和修正，提出努普硬度和维氏硬度的换算公式如下

实际数据表明，该公式的最大相对换算误差为0.75%，具有较高的参考价值。

2.洛氏硬度和维氏硬度之间的换算

(1)汉斯·qvarnstom提出的qvarnstom换算公式

校正后，洛氏硬度和维氏硬度的换算公式如下:

这个公式用我国公布的黑色金属硬度标准数据换算，其HRC误差基本在0.4HRC以内，最大误差只有0.9HRC，计算出的最大HV误差为15HV。

(2)根据不同压头的应力σHRC=σHV，通过分析洛氏硬度与维氏硬度压痕深度的关系曲线得出公式。

将该公式与国家标准实验换算值进行比较，换算公式的计算结果与标准实验值的误差为0.1HRC。

(3)根据实际实验数据，用线性回归方法讨论了洛氏硬度与维氏硬度之间的换算关系，得出公式:

该公式适用范围小，误差大，但计算简单，精度不高时也可使用。

3.洛氏硬度和布氏硬度之间的换算

(1)分析布氏压痕深度与洛氏压痕深度的关系，根据压头的应力σHRC=σHB得到换算公式。

计算结果与国家标准实验值进行了比较，换算公式的计算结果与标准实验值的误差为0.1HRC

(2)根据实际实验数据，用线性回归方法得到公式。

公式误差大，适用范围小，但计算简单，在精度不高的情况下可以使用。

4.布氏硬度和维氏硬度之间的换算

布氏硬度和维氏硬度的关系也是由σHB=σHV导出的。

将该公式的换算结果与国标换算值进行比较，换算误差为2 HV。

5.努普硬度和洛氏硬度之间的换算

由于诺尔斯硬度和洛氏硬度对应的曲线类似抛物线，由曲线得到的近似换算公式为

这个公式是准确的，可以作为参考。

内容:网络

本期编辑:萧艾
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