【正文】 硬度知識 一、硬度簡介： 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。 (HB) 以一定的載荷 (一般 3000kg)把一定大小 (直徑一般為 10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值 (HB)，單位為公斤力 /mm2 (N/mm2)。 (HR) 當(dāng) HB450 或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角 120176。的 金剛石圓錐體或直徑為 、 的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示： ? HRA：是采用 60kg 載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料 (如硬質(zhì)合金等 )。 ? HRB：是采用 100kg 載荷和直徑 淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料 (如退火鋼、鑄鐵等 )。 ? HRC：是采用 150kg 載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料 (如淬火鋼等 )。 3 維氏硬度 (HV) 以 120kg 以內(nèi)的載荷和頂角為 136176。的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度 HV 值 (kgf/mm2)。 注： 洛氏硬度中 HRA、 HRB、 HRC 等中的 A、 B、 C 為三種不同的標(biāo)準(zhǔn)，稱為標(biāo)尺 A、標(biāo)尺 B、標(biāo)尺 C。 洛氏硬度試驗是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗之一，三種標(biāo)尺的初始壓力均為 (合 10kgf)，最后根據(jù)壓痕深度計算硬度值。標(biāo)尺 A 使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至 (合 60kgf)；標(biāo)尺 B 使用的是直徑為 (1/16 英寸 )的鋼球作為壓頭，然后加壓至 (合 100kgf)；而標(biāo)尺 C 使用與標(biāo)尺 A 相同的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是 1471N(合 150kgf)。因此標(biāo)尺 B 適用相對較軟的材料，而標(biāo)尺 C 適用較硬的材料。 實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。本站 《硬度對照表》 一文對鋼的不同硬度值的換算給出了表格，請查閱。 二、硬度對照表： 根據(jù)德國標(biāo)準(zhǔn) DIN50150,以下是常用范圍的鋼材抗拉強(qiáng)度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對照表。 抗拉強(qiáng)度 Rm N/mm2 維氏硬度 HV 布氏硬度 HB 洛氏硬度 HRC 250 80 270 85 285 90 305 95 320 100 335 105 350 110 105 370 115 109 380 120 114 400 125 119 415 130 124 430 135 128 450 140 133 465 145 138 480 150 143 490 155 147 510 160 152 530 165 156 545 170 162 560 175 166 575 180 171 595 185 176 610 190 181 625 195 185 640 200 190 660 205 195 675 210 199 690 215 204 705 220 209 720 225 214 740 230 219 755 235 223 770 240 228 785 245 233 800 250 238 820 255 242 835 260 247 850 265 252 865 270 257 880 275 261 900 280 266 915 285 271 930 290 276 950 295 280 965 300 285 995 310 295 1030 320 304 1060 330 314 1095 340 323 1125 350 333 1115 360 342 1190 370 352 1220 380 361 1255 390 371 1290 400 380 1320 410 390 1350 420 399 1385 430 409 1420 440 418 1455 450 428 1485 460 437 1520 470 447 1555 480 (456) 1595 490 (466) 1630 500 (475) 1665 510 (485) 1700 520 (494) 1740 530 (504) 1775 540 (513) 1810 550 (523) 1845 560 (532) 1880 570 (542) 1920 580 (551) 1955 590 (561) 1995 600 (570) 2030 610 (580) 2070 620 (589) 2105 630 (599) 2145 640 (608) 2180 650 (618) 660 670 680 690 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900 920 940 硬 度試驗是機(jī)械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機(jī)械性能試驗，生產(chǎn)上需要一個比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。 實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。 下面是本站根據(jù)由實驗得到的經(jīng)驗公式制作的快速計算器，有一定的實用價值，但在要求數(shù)據(jù)比較精確時，仍需要通過試驗測得。 三、硬度換算公式 (HS)=勃式硬度 (BHN)/10+12 (HS)=洛式硬度 (HRC)+15 (BHN)= 洛克式硬度 (HV) (HRC)= 勃式硬度 (BHN)/103 硬度測定範(fàn)圍 : HS100 HB500 HRC70 HV1300 洛氏硬度 布氏硬度 HB10/3000 維氏硬度 HV HRCHRA 硬度換算表 HV HRC HBS HV HRC HBS HV HRC HBS 940 68 560 53 300 284 920 550 505 295 280 900 67 540 496 290 275 880 530 488 285 270 860 520 480 280 265 840 510 473 275 261 820 500 465 270 256 800 64 490 456 265 252 780 480 448 260 24 247 760 470 441 255 243 740 460 433 250 238 720 61 450 425 245 233 700 440 415 240 228 690 430 405 230 18 680 420 397 220 670 410 388 210 660 400 379 200 11 650 390 369 190 640 380 360 180 6 630 370 350 170 3 620 360 341 160 0 610 350 331 600 340 322 590 330 313 580 320 303 570 310 31 294 附錄 G 鋼的硬度值換算（續(xù)） 表 1 鋼的維氏硬度（ HV）與其他硬度和強(qiáng)度的近似換算值 a（續(xù)） 維 氏 硬 度 布氏硬度 10－ mm鋼球 3000－ kg負(fù)荷 b 洛氏硬度 b 表面洛氏硬度 表面金剛石圓錐壓頭 肖 氏 硬 度 抗拉強(qiáng)度 （近似值） Mpa (1000psi) 維 氏 硬 度 標(biāo)準(zhǔn) 鋼球 鎢－硬質(zhì) 合金鋼球 A. 標(biāo)尺 60kg負(fù)荷 金剛圓錐壓頭 ? 標(biāo)尺 100kg負(fù)荷 金剛圓錐壓頭 ? 標(biāo)尺 100kg負(fù)荷 金剛圓錐壓頭 ? 標(biāo)尺 100kg負(fù)荷 金剛圓錐壓頭 15N 標(biāo)尺 15－kg 負(fù)荷 30N 標(biāo)尺 30－kg 負(fù)荷 45N 標(biāo)尺 45kg 負(fù) 荷 HV HBS HBW HRA HRB HRC HRD HR15N HR30N HR45N HS σ b HV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 370 360 350 340 330 320 310 300 295 290 285 280 350 341 331 322 313 303 294 284 280 275 270 265 350 341 331 322 313 303 294 284 280 275 270 265 － () － () － () － () － () － () － 50 － 47 － 45 － 42 － 41 － 40 1170(170) 1130(164) 1095(159) 1070(155) 1035(150) 1005(146) 980(142) 950(138) 935(136) 915(133) 905(131) 890(129) 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 17