硬度
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)。
布氏硬度与材料的抗拉强度之间存在一定关系:σb≈KHB,K为系数,例如对于低碳钢有K≈0.36,对于高碳钢有K≈0.34,对于调质合金钢有K≈0.325,…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≈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)
1)布氏硬度(HB)
用球形压头在试验面,得到负载除以压痕表面积的商,适用于退火正火钢,压痕大,适用于硬度不均匀材料,不适用于薄料。
(2)洛氏硬度(HR)
用金刚石压头或球形压头,适用于淬火回火,表面渗炭、氧化等,特点时间短,
(3)维氏硬度(HV)
用对角136度四棱椎求压痕表面积。特点,可用于小材料及高硬材料。他们之间不能精确换算,只能粗略估算。
布氏硬度检测、洛氏硬度检测和维氏硬度检测的区别及应用介绍
硬度是衡量金属软硬的指标,直接影响金属材料的耐磨性,具有足够高的硬度才能保证产品的使用性能和寿命。布氏硬度检测、洛氏硬度检测和维氏硬度检测是常用的金属材料硬度测试方法,它们具有各自独特的特点和优势,具体有以下几个相同和不同的地方:
相同之处:
1. 三种方法都是用压头施加一定的荷载在金属表面上进行硬度测试;
2. 三种方法都可以测量材料表面硬度,并从硬度值来评价材料的强度、韧性等材料性能;
3. 三种方法都可以用于测试各种金属材料的硬度。
不同之处:
1. 三种方法所使用的压头形状、大小和压入深度不同。布氏硬度计采用硬质合金压头,洛氏硬度计采用金刚石圆锥压头,维氏硬度计采用金刚石棱锥压头;
2. 三种硬度测试方法使用的荷载和测试方法不同。布氏硬度测试值较稳定,准确度较高,但压痕较大,不适于成品检验。洛氏硬度测试简单、迅速,压痕较小,不损伤零件,但重复性较差,需在不同部位测量数次。维氏硬度测试具有高精度、表面特征小等优点,但对样品表面质量要求较高。
3. 三种方法适用于不同的测试要求和材料类型。在选择测试方法时,使用布氏硬度测试更为普遍。对于较薄的部件,使用洛氏硬度测试更为有效。大多数测试都可在维氏硬度范围内进行,而且这种测试适用于大多数金属材料。
总之,这三种方法可以被广泛地应用于金属材料硬度测试,如何选择正确的方法,取决于待测测材料的类型和尺寸,以及对测试精度的要求等。