金属硬度基本知识

1.2布氏硬度表示方法



除了采用压头直径D为10mm，试验力F为3000kgf （29421N），保持时间10－15s的试验条件外，在其 它试验条件下测得的硬度值，应在符号HBS的后面用 相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持 时间； 120HBS10/1000/30：表示用10mm的钢球作压头， 在1000kgf(9807N)的试验力作用下，保持时间为30s 后所测得的硬度值为120； 500HBW5/750：表示用5mm的硬质钢球作压头，在 750kgf(7350N)的试验力作用下，保持时间为10－ 15s后所测得的硬度值为500。


2 洛氏硬度
2 洛氏硬度
洛氏硬度计读数盘
2.1洛氏硬度原理
1—在初始试验力F0下的压入深度h0； 2—在总试验力F0+F1下的压入深度h1； 3—去除主试验力F1后的弹性回复深度； 4—残余压入深度e； 5—试样表面； 6—测量基准面； 7—压头位置
当压头为金刚石圆锥体时，HR=100-(h/0.002) 当压头为钢球时， HR=130-(h/0.002) 注：1.h为压痕深度(mm)，0.002为试验机刻度盘上每一 小格所代表的压痕深度(mm)，每一小格即表示洛氏硬 度一度； 2.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。因此习 惯称洛式硬度为多少度是不正确的。 在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其换算公式 可大概记为：洛式硬度(HRC)≈布式硬度(HB)/10。

硬度测量方法
布氏硬度试验
适用范围
测量晶粒粗大且组织不均的零件。对成品件不宜采用。钢铁 件的硬度检验中，现已逐渐采用硬质合金球压头测量退火件、 正火件、调质件以及铸件和锻件的硬度 批量件、成品件及半成品件的硬度检验。对晶粒粗大且组织 不均的零件不宜采用。A标尺适于测量高硬度淬火件、较小与 较薄件的硬度，以及具有中等厚度硬化层零件的表面硬度。B 标尺适于测量硬度较低的退火件、正火件及调质件。C标尺适 于测量经淬火回火等处理零件的硬度，以及具有较厚硬化层 零件的表面硬度
金属硬度基本知识
目录
0简介 1布氏硬度 1.1布氏硬度原理 1.2布氏硬度表示方法 1.3布氏硬度优缺点 1.4布氏硬度计常见故障及解决方法 2洛氏硬度 2.1洛氏硬度原理 2.2洛氏硬度标尺 2.3洛氏硬度计优缺点 2.4洛氏硬度计检定时常见误差及处理方法 3维氏硬度 3.1维氏硬度原理 3.2维氏硬度试验力及表示方法 3.3维氏硬度优缺点 3.4维氏硬度计常见故障与解决方法 4小结




缺点： 1）对金属表面的损伤较大； 2）试验过程复杂、费时、误差较大； 需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算。

1.4布氏硬度计常见故障

1）载荷误差大或不稳定。 2） 加荷速度不能控制在规定的时间内。 3） 测定的硬度值与标准硬度块示值不一致。



4） 硬度计反复加卸载荷。 5） 硬度计载荷全部加上时停机。 6） 按键开关按下，硬度计不动作，但有嗡嗡的电流 声。
980.7 588.4
1471 588.4
1.5875mm 钢 球 1.5875mm 钢 球
3.175mm钢
60～ 100HRF 30～ 94HRG
80～
洛氏硬度标尺的选择
试样材料 高硬度或薄硬材料。如硬质合金、硬化薄钢带、 渗碳后的淬硬钢。 压头 金刚石压头 标尺 A
洛氏硬度试验
维氏硬度试验
钢铁件的硬度检验中，试验力一般不超过294.2N(30Kg)。主 要用于测量小件、薄件的硬度以及具有浅或中等厚度硬化层 零件的表面硬度
1 布氏硬度
1.1布氏硬度原理

试样厚度要求： 对于软的材料，试样的厚度至少应为压痕深度的15倍； 对于硬的材料，试样的厚度则至少为压痕深度的7倍。
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淬火钢球用于测定硬度HBS＜450的金属材料，如灰 铸铁、有色金属以及退火、正火和调质处理的钢材等。 硬质合金球用于测定HBW＜650的金属材料。 注意：1.布氏硬度值单位为公斤力/mm2 (N/mm2)； 2.布式硬度上限值HB650，不能高于此值。

1.3布氏硬度优缺点
优点： 1）硬度代表性好，测得的硬度值较准确； 2）试验数据稳定，重现性好，精度高； 3）布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。

2.2洛氏硬度标尺



压头类型： 120°金刚石圆锥、1.588mm钢球、3.175mm钢球 试验力： 60kg、100kg、150kg 新国标GB/T 230.2对不同标尺、不同硬度范围的标准 块允许误差进行了定义： 标准块HRA40~70，允许示值误差±2 标准块HRB45~80，允许示值误差±3 标准块HRB80~100，允许示值误差±2 标准块HRC20~35及35~55，允许示值误差±1.5
总试验力 F0+ F1（N） 588.4 980.7 1471 980.7
适用范围
20～88HRA 20～ 100HRB 20～ 70HRC 40～ 77HRD 70～ 100HRE
E F
G H
HRE HRF
HRG HRH
98.07 98.07
98.07 98.07
882.6 490.3
1373 490.3
0 简介

硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压入或 刻划的能力。是衡量金属材料软硬程度的一项重要的 性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性 变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和 反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是 材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。 硬度的测定常用压入法。把规定的压头压入金属材料 表面层，然后根据压痕的面积或深度确定其硬度值。 根据压头和压力不同，常用的硬度指标有布氏硬度、 洛氏硬度和维氏硬度等。
洛氏硬度试验条件
洛氏硬 度标尺 A B C D 硬度 符号 HRA HRB HRC HRD
压头类型
120°金刚石 圆锥 1.5875mm 钢 球 120°金刚石 圆锥 120°金刚石 圆锥 3.175mm钢 球
初试验力 F0（N） 98.07 98.07 98.07 98.07
主试验力 F1（N） 490.3 882.6 1373 882.6