第2章金属材料的硬度试验 2.1 硬度试验的简介 2.1.1、硬度试验的概述 金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测量能够给出金属材料软硬的数量概念。由于在金属表面以下不同深度的材料承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合的反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料所产生的塑性变形就越困难。另外，硬度与其它机械性能（如强度指标σ 及塑性指标Ψ和 b δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件 或工具的使用性能以及寿命具有决定性的意义。
硬度的试验方法有很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度，压入法又可以分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等。 压入法硬度试验的主要特征是： 1. 试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。 2. 金属的硬度与强度指标之间存在如下近似的关系：σ ＝K·HB , b 式中：σ －－－材料的抗拉强度值； b HB－－－布氏硬度值； K－－－系数； 退火状态的碳钢 K＝0.34～0.36 合金调质钢 K＝0.33～0.35 有色金属合金 K＝0.33～0.53 3. 硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常情况下，当硬度值越高，这些性能也就越好。在机械零件设计图纸上对性能的技术要求，往往只是标注硬度值，其原因就在于此。 4. 硬度测定后由于仅在金属表面局部体积内产生很小的压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。 5. 设备简单，操作迅速方便。 实验目的：主要是了解硬度测定的基本原理及应用范围；布氏、洛氏硬度试验机的主要结构和操作方法。 实验设备：HB－3000型布氏硬度试验机和H－100型洛氏硬度试验机以及相关的读数放大镜等仪器。 试样：Ф20×10毫米的45钢的淬火和调质状态，Ф20×10毫米的硬铝。
作者：空青山 作品编号：89964445889663Gd53022257782215002 时间：2020.12.13 一、硬度与抗拉强度的关系 当钢的硬度在500HB以下时，其抗拉强度与硬度成正比，kg/m ㎡（óB）=1/3 X HB=3.2 X HRC=2.1 X HS,但上述关系式也并非在什么场合都成立，从热处理方面说，回火温度低时，kg/m㎡与HRC时的相关关系便可能被破坏，钢的回火温度，硬度和抗拉强度的关系如图所示。 由此图可见硬度随回火温度的升高而下降，但在淬火状态以及300℃以下低温回火时，硬度与抗拉强度的关系难以成立。当回火温度在300℃左右时，kg/m㎡与HRC具有相关关系，即硬度高，抗拉强度就高；硬度低，抗拉强度就低。在低温回火状态欲求出kg/m㎡值是很困难的，因为此时抗拉强度值分布很离散。
由于低温回火件的kg/m㎡不稳定而不能确定，故在日本工业标准（JIS）中也是通试验来测定400℃以上温度回火件的拉伸特性（也有300℃回火工件）。换言之是只对调质件（淬火+400℃回火）进行拉伸试验。在工业上只是在要求抗旋转弯曲疲劳和抗磨损时才使用低温回火件。高频淬火和渗碳淬火即为此适用例。受拉应力的零件不采用低温回火。不过在低碳钢中，但淬火M能发生自回火(故Ms点高)时，亦有在淬火状态下使用者。低碳钢的板条马氏体组织结构自回火，正可在工业上应用，但此时必须考虑淬透性和质量效应（必要时应添加B、Cr、Mn等金属元素）。 二、钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表
如果您要查的抗拉强度>1000N/mm2，或者维氏硬度>310HV，或者布氏硬度>300HB，或者洛氏硬度>32HRC，请查本表
返回目录 附录二 洛氏硬度与其它硬度、强度换算表-1 (摘自GB/T1172-1999) 洛氏硬度布氏硬度F/D2=30 HRC HRA HBS HBW 维氏硬度 HV 强度（近似值） MPa b / σ 20 60.2 225 226 774 21 60.7 229 230 793 22 61.2 234 235 813 23 61.7 240 241 833 24 62.2 245 247 854 25 62.8 251 253 875 26 63.3 257 259 897 27 63.8 263 266 919 28 64.3 269 273 942 29 64.8 276 280 965 30 65.3 283 288 989 31 65.8 291 296 1014 32 66.4 298 304 1039 33 66.9 306 313 1065 34 67.4 314 321 1092 35 67.9 323 331 1119 36 68.4 332 340 1147 37 69.0 341 350 1177 38 69.5 350 360 1207 39 70.0 360 371 1238 40 70.5 370 370 381 1271 41 71.1 380 381 393 1305 42 71.6 391 392 404 1340 43 72.1 401 403 416 1378 44 72.6 413 415 428 1417 45 73.2 424 428 441 1459 46 73.7 436 441 454 1503 47 74.2 449 455 468 1550 48 74.7 470 482 1600 49 75.3 486 497 1653 50 75.8 502 512 1710 51 76.3 518 527 52 76.9 535 544 53 77.4 552 561 54 77.9 569 578 55 78.5 585 596
灰铸铁的硬度与抗拉强度间的关系 发布时间:2010-7-25 来源：亚洲泵网浏览：267 编辑: 小唐 抗拉强度 强度是在外力作用下,材料抵抗塑性变形和破断的能力. 硬度是材料抵抗局部塑性变形的能力. 通常强度越高,硬度也越高. 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。 一般来说，对于灰铸铁在其它条件相同时，冷却速度愈慢或讲冷却时间愈长，铸件凝固中越容易出现粗大石墨，在共析转变时则有转变铁素体的倾向。铸件的硬度就越低。相反，由于冷却速度相应加大，也可以说冷却时间越短，铸件可以形成较细小的石墨片，此时在共析转变时大多呈珠光体基体，铸件的硬度就越高。严格的讲不能用时间的长短来分析与硬度的关系，因为铸件的几何形状复杂，壁厚差别也较大，很难简单地进行分析比较。因根据传热学原理，在铸造工艺设计中提出了“铸件模数M”的概念，M＝（V－铸件体积，S－铸件表面积）。M值表示单位面积占有的体积量，M值愈大，冷却速度愈小；反之冷却速度愈大。同时还要考虑浇注温度、铸型的导热能力等因素的综合影响来分析与硬度的关系 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。 金属材料的硬度是指金属表面抵抗其他更硬物体压人的能力，表示材料的坚硬程度。硬度值的大小在一定程度上可以反映材料的耐磨性，是零件或工具的一项重要的机械性能指标。●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。
钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表(2008-02-20 11:24:27) 标签：杂谈分类：资料 钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。 如果您要查的抗拉强度>1000N/mm2，或者维氏硬度>310HV，或者布氏硬度>300HB，或者洛氏 硬度>32HRC，请查本表 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 - 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 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 抗拉强度RmN/mm2维氏硬度HV 布氏硬度HB 洛氏硬度HRC 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
抗拉强度与硬度上海国华公司专营宝钢产品:冷板、热板、镀锌板. 电话：021-5678 9999 宝钢资源
所谓的各种硬度，是根据硬度的等级，采用不同的测量办法测到的数值，根据一些标准的整理，供参考，详细请读标准 ⑴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/mm2 (N/mm2。 ⑵洛氏硬度（HR）当HB>450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度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： 洛氏硬度的测量方法有三种: 1HRA,用带金刚石的压头,负荷60公斤的测量值; 2HRC,负荷150公斤的测量值; 3HRB,用带1/16寸钢球压头,负荷100公斤的测量值. ⑶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） 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC的区别 洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的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:
硬度对照表 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/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度（HR） 当HB>450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度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的甓壤幢硎荆?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，即为维氏硬度值(HV)。 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。
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。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/654595079.html, 铁材料抗拉强度与硬度关系的分析 作者：许可 来源：《山东工业技术》2017年第10期 摘要：本文主要对铁材料抗拉强度与硬度关系进行计算。在研究之后发现，铁材料抗拉 强度与硬度关系之间呈现正比例关联，同时也存在线性关联情况。铁材料受到制造工艺及化学成分不同因素影响，铁材料抗拉强度与硬度之间在换算处理之后，同样具有分散特性。但是在生产条件影响之下，可以通过硬度对产品生产质量进行监控。 关键词：铁材料；抗拉强度；硬度 DOI：10.16640/https://www.doczj.com/doc/654595079.html,ki.37-1222/t.2017.10.045 0 前言 机械零部件产品质量在检验过程中，最为主要力学性能指标为硬度及抗拉强度，其中强度基本上受到材料应用价值所决定，抗拉强度是机械零件承载能力及评估主要分析参数。硬度检测方法在实际应用过程中，简化硬度检测计算流程，对机械零件并不造成任何影响。在部分情况下，材料硬度还可以通过换算关系进行检测，了解机械零件强度。因此，了解抗拉强度和硬度关系，具有重要现实意义，同时也是研究人员主要追求任务。 1 铁的抗拉强度及硬度关系 在国际标准及国家标准上，对铁抗拉强度及硬度数值都进行了明确规定，铁的抗拉强度和硬度之间呈现正比例关联。在了解到某种类别铁材料硬度数值之后，就可以通过换算方式，了解到该种类别铁材料的抗拉强度。但是不同类别铁材料在化学组成上面会存在一定差别，生产工艺不同，进而通过换算公式所计算出来的铁的抗拉强度存在一定误差。 就以45号铁材料来说，铁材料在高温回火及正火工艺处理之后，就能够获得相同硬度数值的铁材料，在通过调整材料质态方式，将铁材料抗拉强度转变为620mpa，但是铁材料在经过正太处理之后，抗拉强度仅仅为540mpa。按照研究人员所发表的研究报告可知，硬度及抗拉强度之间在进行换算过程中，可以借助布氏硬度及维氏硬度构建换算规则。材料为铁材料，在进行换算过程中，大部分铁材料都处于信度极限状态之下，抗拉强度分散系数基本上全部在200mpa左右。因此，按照铁材料生产条件，构建铁材料的抗拉强度及硬度关系模型就显著尤为重要[1]。 2 铁材料的抗拉强度与硬度关系 2.1 灰铸铁抗拉强度与硬度关系
抗拉强度与硬度对照表 钢轨还按抗拉强度的不同分为三个等级，有普通级钢轨（抗拉强度为586-785MPa），耐磨级钢轨（抗拉强度为883-1030MPa）以及特级钢轨（抗拉强度为1079-1226MPa）三种。 抗拉强度N/mm2 维氏硬度 布氏硬度 洛氏硬度 抗拉强度 N/mm2 维氏硬度 布氏硬度 洛氏硬度 Rm HV HB HRB Rm HV HB HRB 250 80 76 1125 350 333 35.5 270 85 80.7 1115 360 342 36.6 285 90 85.2 1190 370 352 37.7 305 95 90.2 1220 380 361 38.8 320 100 95 1255 390 371 39.8 335 105 99.8 1290 400 380 40.8 350 110 105 1320 410 390 41.8 370 115 109 1350 420 399 42.7 380 120 114 1385 430 409 43.6 400 125 119 1420 440 418 44.5 415 130 124 1455 450 428 45.3 430 135 128 1485 460 437 46.1 450 140 133 1520 470 447 46.9 465 145 138 1555 480 456 47 480 150 143 1595 490 466 48.4 490 155 147 1630 500 475 49.1 510 160 152 1665 510 485 49.8 530 165 156 1700 520 494 50.5 545 170 162 1740 530 504 51.1 560 175 166 1775 540 513 51.7 575 180 171 1810 550 523 52.3 595 185 176 1845 560 532 53 610 190 181 1880 570 542 53.6 625 195 185 1920 580 551 54.1 640 200 190 1955 590 561 54.7 660 205 195 1995 600 570 55.2 675 210 199 2030 610 580 55.7 690 215 204 2070 620 589 56.3