金属材料硬度的测定办法

金属硬度检测方法作者：张凤林硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。

硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。

硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。

硬度检测的主要目的就是测定材料的适用性，或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化处理的效果。

对于被检测材料而言，硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。

由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条件下性能的差异，因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。

金属硬度检测主要有两类试验方法。

一类是静态试验方法，这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的。

硬度的测定主要决定于压痕的深度、压痕投影面积或压痕凹印面积的大小。

静态试验方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。

其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的，它们是金属硬度检测的主要试验方法。

这里的洛氏硬度试验又是应用最多的，它被广泛用于产品的检验，据统计，目前应用中的硬度计70%是洛氏硬度计。

另一类试验方法是动态试验法，这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。

这里包括肖氏和里氏硬度试验法。

动态试验法主要用于大型的，不可移动工件的硬度检测。

各种金属硬度计就是根据上述试验方法设计的。

下面分别介绍基于各种试验方法的硬度计的原理、特点与应用。

1.布氏硬度计（GB/T231.1—2002）1.1布氏硬度计原理对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，测量试样表面的压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。

HB =F / S ……………… (1-1)=F / πDh ……………… (1-2)式中：F ——试验力，N；S ——压痕表面积，mm；D ——球压头直径，mm；h ——压痕深度， mm；d ——压痕直径，mm。

实验五金属材料的硬度实验一、实验目的1、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的基本原理和硬度值表示方法；2、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的应用范围；3、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度计的主要结构及操作方法;二、实验原理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程度的数量概念;由于在金属表面以下不同深处材料所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能力越高,材料产生塑性变形就越困难;另外,硬度与其它力学性能如强度指标σb塑性指标ψ和δ之间有一定的内在联系,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及寿命具有决定性意义;1、硬度的实验方法硬度的实验方法很多,主要有以下三大类：1 压入法该方法测出的硬度值主要反映金属表面抵抗另一物体压入引起塑性变形的能力;压入法又可分为布氏硬度HBW、洛氏硬度HR、维氏硬度HV、努氏硬度HK、显微硬度;在机械工业中广泛采用的测定硬度的方法是压入法;2 刻划法该方法测出的硬度表征金属抵抗破裂的能力;3 弹性回跳法该方法是将规定形状的金刚石冲头从固定的高度h0落在试样表面上,冲头被弹起一定高度h;金属越硬,回跳高度h数值越大,因而规定用h/h0K=HS;称为肖氏硬度,主要用于大型工件及表面曲面的曲率半径>32mm的工件;2、硬度测试的作用与特点1 金属的硬度测试可大概推知其对应的强度金属的硬度与强度指标之间存在如下的定量关系：σb≈式中σb–材料的抗拉强度；HBW–布氏硬度值；K–系数,与材质和处理状态有关,常用材料K值如下：碳素结构钢HBW>175 K=退火状态的碳钢K=～合金调质钢K=～非铁金属合金K=～2 硬度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;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;通常硬度越高,这些性能也就越好;在机械零件设计图样上对力学性能的技术要求,往往只标注硬度值,其原因就在于此;4 硬度测定后由于仅在金属表面局部体内产生很小压痕,几乎不破坏被检验的零件,基本属于无损检测,因而适合于成品检验或半成品检验;5 设备简单,操作便捷,只需整理零件表面,不需要特殊制备试样;6 对极小、极大的零件均可测量；对极薄的金属层,如渗碳层、氮化层均可测试;四、洛氏硬度试验方法1、试验原理洛氏硬度试验法是用金刚石圆锥体压头或一定直径的钢球压头,在初始试验力F0和主试验力F1先后作用下压入试件表面,在总试验力F F0+F1的作用并保持一定时间后,卸除主试验力F1,保持初试验力F0时的残余压痕深度;洛氏硬度的大小是按压痕深度来测量的,可以由洛氏硬度计上的刻度盘指示出来,不需计算;每压入0.002mm为一个洛氏硬度单位;此种实验特点是硬度测试速度快,留下压痕小,被广泛用于检验试件的硬度;试验原理图如图5–2所示;为了避免压头与试样接触不良而影响测量压痕印深度的准确性,洛氏法规定一律先加初始试验力F0;图5–2洛氏硬度试验原理图1–在初始试验力F0下的压入深度；2–在总试验力F0+F1下的压入深度；3–去除主试验力F1后的弹性回复深度；4–残余压入深度h；5–试样表面；6–测量基准面；7–压头位置洛氏硬度试验压头有两种：一种是顶角120°的金刚石圆锥,另一种是直径为1.5875mm的淬火钢球或 3.175mm的淬火钢球;根据金属材料软硬程度不一,可选用不同的压头和载荷配合使用;具体选用范围见表5–4;表5–4 洛氏硬度的试验范围2、洛氏硬度测定的要求1 根据被测定金属材料硬度高低,按表5–4选定压头和载荷;2 试样在制备过程中,应尽量避免由于受热、冷加工等对试样表面硬度的影响;3 试样的试验面尽可能是平面,不应有氧化皮及其他污物;4 试样或试验层厚度应不小于e的十倍;试验后,试样背面不得有肉眼可见变形痕迹;5 试样的试验面、支承面、试验台表面和压头表面应清洁;试样应稳固地放置在试验台上,以保证在试验过程中不产生位移及变形;6 在任何情况下,不允许压头与试验台及支座触碰;试验支承面、支座、和试验台工作面上均不得有压痕;7 试验时,必须保证试验力方向与试样的试验面垂直;8 在试验过程中,试验装置不应受到冲击和振动;9 施加初始试验力时,指针或指示线不得超过硬度计规定范围,否则应卸除初始试验力,在试样另一位置试验;10 达到要求的保持时间后,在2s内平稳地卸除主试验力,保持初始试验力,从相应的标尺刻度上读出硬度值;11 两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的4倍,但不得小于2mm;任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的倍,但不得小于1mm;12 在每个试样上的试验点数应不少于四点第一点不记;对大批量试样的检验,点数可适当减少; 3、表示方法1 洛氏硬度用符号HR表示;HR前面为硬度值,后面为使用的标尺;例如：50HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为50;2 试验报告中给出的洛氏硬度值应精确至个洛氏硬度单位;4、洛氏硬度试验机的结构1 机体与工作台：试验机有坚固的铸铁机体,在机体前面安装有不同形状的工作台,通过手轮的转动,借助螺杆的上下移动,而使工作台上升或下降;2 加载机构：有加载杠杆横杆及挂重杆纵杆等组成,通过杠杆系统将载荷转至压头而压入试样;借扇形齿轮的转动可完成加载和卸载任务;3 千分表指示盘,通过指示盘指示各种不同的硬度值;5、洛氏硬度试验机的操作规程1 根据试样预期硬度按表5–3确定压头和载荷,并装入试验机;2 将符合要求的试样放置在试样台上,将手轮顺时针旋转,使升降丝杆上升,压头渐渐接触试样,刻度盘指针开始转动;此时小指针从黑点移到红点,与此同时,大指针转动三圈至零位±5HR分度处,即停止上升;此时即已予加载荷;3 微调刻度盘调零,HRA、HRC零点为0,HRB零点为30;4 揿按钮开关;5 指示照明灯从亮到熄,等保荷时间到第二次灯亮,指示灯停转,立即读出硬度测试值;HRA、HRC 读外圈黑刻度,HRB读内圈红刻度;6 逆时针旋转手轮,取出试样,测试完毕;。

金属材料的硬度金属材料的硬度是指材料抵抗硬物侵入或表面划伤的能力。

硬度是金属材料的重要力学性能之一，影响着金属材料在实际应用中的可靠性和寿命。

下面将介绍金属材料硬度的常用测试方法及其影响因素。

金属材料的硬度测试方法主要有显微硬度测试法、洛氏硬度测试法和布氏硬度测试法等。

其中，显微硬度测试法可进一步分为维氏硬度测试法和氮化硼显微硬度测试法等。

显微硬度测试法适用于金属材料表面硬度的测试，通过用钻石或维氏金刚石针尖压入材料表面，确定表面硬度值。

洛氏硬度测试法则是通过将一个金属球压入材料表面，并测量压痕的深度，从而得到硬度值。

布氏硬度测试法是通过用钢球或钻石圆头压入材料表面，测量压痕的直径，从而得到硬度值。

这些测试方法可以准确判断金属材料的硬度，提供了科学依据和参考数据。

金属材料的硬度受多种因素的影响，包括材料的晶体结构、晶粒尺寸、杂质含量、热处理状态、冷变形程度等。

晶体结构是影响金属硬度的重要因素之一，晶体结构越密集、越有序，其硬度就越高。

晶粒尺寸较小的金属材料通常具有较高的硬度。

杂质的存在会降低金属的硬度，尤其是在析出强化和固溶强化的金属中。

热处理状态对金属材料的硬度也有一定影响，通常来说，经过固溶处理或淬火处理后的金属材料硬度较高。

此外，冷变形程度对金属材料硬度的影响也很大，冷加工可以通过形变强化来提高金属材料的硬度。

金属材料的硬度不仅与其物理性质相关，还与其化学性质和微观结构有关。

正因为硬度能够反映金属材料的多个方面性能，因此在工程设计和材料选择中常常作为一个重要参数。

合理选择金属材料的硬度可以确保产品能够满足特定的使用要求，具备较高的抗磨损和耐疲劳能力，从而提高产品的使用寿命和可靠性。

总之，金属材料的硬度是一个重要的力学性能指标，可以通过显微硬度测试法、洛氏硬度测试法和布氏硬度测试法来评价。

硬度受材料的晶体结构、晶粒尺寸、杂质含量、热处理状态、冷变形程度等多种因素的影响。

合理选择金属材料的硬度有助于提高产品的使用寿命和可靠性。

金属手册—硬度试验测定硬度的试验方法1.静力压痕法：将一个小球、圆锥或凌锥用力压入被测金属的表面。

把负荷与压痕的面积或者压痕的深度间的关系作为硬度的度量。

布氏硬度。

维氏硬度，洛氏硬度，努氏硬度均属于此类型。

2.回跳法：使一个标准质量与标准尺寸的物体从正在被试验的工件表面上他弹跳回来，回跳的高度就是硬度的度量，使用反跳硬度计。

3.划痕法：根据一种材料能划伤另外一种材料的能力来做判断的，莫氏硬度试验和锉刀硬度试验均属于此种类型。

4.刻槽法：控制负荷和形状的条件下，把一钝头的元件（通常使金刚石）划过被测工件的表面，刻槽的宽度就使硬度的度量，贝氏试验属于此类型。

5.阻尼法：把一个具有硬支撑点的摆锤摆幅变化作为硬度的度量，赫氏摆属于此类型6.切削法：用具有一定形状的锋利工具从被测工件的表面切下一块标准尺寸的小薄片。

7.磨耗法：将工件压在一个转盘上，并以其磨耗率作为硬度的度量。

8.冲蚀法：在标准条件下用沙子或者其他的粒状磨料冲刷被测工件的表面，并以材料在给定时间内的损耗作为硬度的度量，砂轮的硬度是用这种方法测量的。

静力压痕试验方法得到的硬度值可以用C乘以Y表示，此处的C是试验时的约束因子，Y是被测材料的单轴流变应力。

约束因子主要取决于硬度试验种所用压头的形状，对于常用的压头开说，约束因子接近于3.压痕硬度试验使用布氏，维氏，洛氏，努氏压头。

局限性：会在零件表面造成一个凹坑或压痕，大多数情况下不会影响耐用性，即使这个压痕是个应力升高源，，不过有时候把试验看做是破坏性试验，对于表面仔细抛光的不希望有压痕，另外在凹坑本身下方会造成一个加工硬化区，对疲劳强度有不利影响。

布氏硬度试验基本是最简便的，把一个不变的负荷（通常是500-3000公斤），由一个直径10mm的淬火球形压头加到工件的平表面上，500公斤的负荷通常用于试验有色金属，如铜和铝的合金，3000公斤的负荷用于较硬的金属试验，如钢和铸铁等。

负荷按规定要保持一定的时间，(对于铁和钢来说一般是10-15秒；对于较软的金属是30秒)随后按照毫米来测量所得压痕的直径，为了保证被测金属中的范围流变得以终止，这一段时间还是由必要的。

金属材料的强度与硬度测试金属材料是工业制品的重要组成部分，其强度和硬度是决定其可靠性和有效性的重要因素。

因此，在工业制造过程中，对金属材料的强度和硬度进行测试是十分必要的。

一、强度测试强度测试是评估金属材料在受力情况下的抗压强度能力的重要测试方法。

金属材料的强度测试包括拉伸测试、压缩测试、弯曲测试等。

1.拉伸测试拉伸试验是评估金属材料抵抗轴向张载荷的强度性能的最常用的测试。

该测试在标准试验机的控制下进行。

测试时，金属样品被夹在双爪夹具之间，使用外力拉拽样品，并记录测试数据输出。

拉伸试验数据可以用于计算材料的弹性模量、屈服强度、极限强度等力学参数。

该数据还可用于评估金属材料在不同加工和制造条件下的性能，并用于材料的选型和应用。

2.压缩测试压缩试验是评估金属材料在受力情况下的抗压强度的测试方法。

该测试也在标准试验机的控制下进行。

测试时，金属样品被夹在两个平板之间，施加压缩力来压缩样品，并记录测试数据输出。

压缩试验数据可用于计算材料的塑性流变应力、屈服强度、极限强度等力学参数。

它还可用于评估材料在受不同温度和速率影响下的性能，并用于设计材料的新型合金制品。

3.弯曲测试弯曲试验是评估金属材料在弯曲载荷作用下的强度性能的重要测试。

该测试也在标准试验机的控制下进行。

测试时，金属样品在两个支撑点上受弯曲载荷，并记录测试数据输出。

弯曲试验数据可用于计算材料的弹性模量、屈服强度、极限强度等力学参数。

它还可用于评估材料在受多次曲线弯曲作用下的疲劳强度，用于修改材料的结构和制造条件。

二、硬度测试硬度测试是评估金属材料在受磨损和切割力作用下的抗衡能力的重要测试方法。

硬度测试包括布氏硬度测试、维氏硬度测试、洛氏硬度测试等。

1.布氏硬度测试布氏硬度测试通常用于评估钢铁、铜、铝等金属材料的硬度指标。

该测试用标准测试仪器进行。

测试时，将钢球压到测试材料的表面上，并记录测试数据输出。

布氏硬度测试数据可用于评估材料的表面硬度、表面粗糙度、金属材料含量等指标，并可用于设计金属材料的合金和新型结构。

金属材料的硬度实验金属材料的硬度是其抵抗外力的能力，通常用于评价金属材料的质量和适用范围。

本文将介绍金属材料硬度的实验方法和步骤，以及实验中需要注意的问题。

一、硬度的定义及意义。

硬度是材料抵抗外力的能力，通常用来评价材料的耐磨性和耐刮性。

在工程领域中，硬度是金属材料的重要性能指标之一，对于材料的选择和加工具有指导意义。

二、硬度的测试方法。

1. 洛氏硬度测试法，利用洛氏硬度计对金属材料进行硬度测试，通过压入金属表面的钻头深度来评价其硬度。

2. 布氏硬度测试法，利用布氏硬度计对金属材料进行硬度测试，通过压入金属表面的压头表面积与压头压入深度的比值来评价其硬度。

3. 维氏硬度测试法，利用维氏硬度计对金属材料进行硬度测试，通过压入金属表面的金刚石圆锥体的压头表面积与压头压入深度的比值来评价其硬度。

三、硬度实验步骤。

1. 准备实验材料，选择需要测试硬度的金属材料样品，并进行表面处理，确保表面平整干净。

2. 进行硬度测试，根据所选的硬度测试方法，选择相应的硬度计进行测试，按照操作说明进行测试。

3. 记录测试数据，记录测试时所施加的载荷和压头的压入深度，并计算出硬度值。

4. 分析测试结果，根据测试数据，对金属材料的硬度进行评价和分析，比较不同材料的硬度值。

四、硬度实验注意事项。

1. 确保实验环境，硬度测试需要在相对稳定的环境条件下进行，避免外界因素对测试结果的影响。

2. 注意测试方法选择，根据不同金属材料的特性和要求，选择合适的硬度测试方法，确保测试结果准确。

3. 控制测试载荷，在进行硬度测试时，需要严格控制所施加的载荷大小，避免因为过大的载荷导致测试结果不准确。

4. 多次重复测试，为了确保测试结果的准确性，建议进行多次重复测试，并取平均值作为最终测试结果。

五、总结。

通过本文的介绍，我们了解了金属材料的硬度实验方法和步骤，以及实验中需要注意的问题。

硬度测试是评价金属材料质量和性能的重要手段，对于工程应用具有重要意义。

测试金属材料硬度的三种方法嘿，咱今儿个就来聊聊测试金属材料硬度的三种办法。

你说这金属材料啊，就跟人似的，各有各的特点。

那怎么知道它们硬不硬呢？第一种方法呢，就是布氏硬度测试。

这就好比是给金属材料来一场力量的较量。

用一个硬家伙压在金属上，看看能留下多深的痕迹。

就像你去踩雪地，脚印深说明雪地软，那这金属上痕迹深就说明它相对没那么硬咯。

这个方法简单直接，能让咱一下子就对金属的硬度有个大概的了解。

然后呢，是洛氏硬度测试。

这个就有意思啦，就好像给金属材料来个分级考试。

通过不同的压头和压力组合，来判断它到底属于哪个硬度级别。

这就像是给学生打分一样，不同的分数段代表不同的水平。

洛氏硬度测试能更精确地给金属材料定个级，让咱知道它到底有多硬。

最后啊，还有维氏硬度测试。

这就像是个精细的雕刻家，用一个尖尖的东西在金属上压出一个小菱形。

通过测量这个小菱形的尺寸啥的，就能算出硬度啦。

这种方法特别适合那些对硬度要求特别高的金属，能把硬度测得特别准呢。

你想想看啊，要是咱盖房子，用的钢材硬度不够，那房子不就不安全啦？要是制造机器零件，硬度不合适，那机器不就容易出毛病呀？所以说，测试金属材料硬度可不是小事儿呢！这三种方法各有各的好处，就看咱在啥场合用啦。

咱平时生活里也能看到金属材料硬度的重要性呢。

比如说那铁锅，要是硬度不够，炒着炒着变形了可咋办？还有那些工具，要是不硬，用几下就坏了，多耽误事儿呀！所以说，了解这三种测试方法，真的很有用呢！咱可不能小瞧了它们。

总之呢，测试金属材料硬度的这三种方法就像是三个厉害的武器，能帮咱搞清楚金属材料的真实实力。

咱得好好利用它们，让金属材料在该硬的地方硬起来，为咱的生活和工作服务呀！你说是不是这个理儿呢？。

硬度的测定方法硬度是材料抵抗划伤、压痕和穿刺的能力，是材料力学性能的重要指标之一。

在工程材料的选择、加工和使用过程中，硬度的测定是至关重要的。

本文将介绍几种常用的硬度测定方法。

一、洛氏硬度测试。

洛氏硬度测试是最常见的一种硬度测试方法，它通过在试样表面施加一定载荷，然后测量压痕的直径或者深度来确定材料的硬度。

洛氏硬度测试方法分为洛氏硬度计和超洛氏硬度计两种类型，分别适用于不同的材料硬度范围。

二、布氏硬度测试。

布氏硬度测试是利用金属球或者金属锥头在试样表面施加一定载荷，通过测量压痕的直径或者深度来确定材料的硬度。

布氏硬度测试方法适用于金属材料和合金的硬度测定，具有简单、快速、准确的特点。

三、维氏硬度测试。

维氏硬度测试是利用金刚石三棱角锥头在试样表面施加一定载荷，通过测量压痕的对角线长度来确定材料的硬度。

维氏硬度测试方法适用于金属材料、陶瓷和淬火层的硬度测定，具有高精度、高重复性的特点。

四、洛克韦尔硬度测试。

洛克韦尔硬度测试是利用金刚石圆锥头在试样表面施加一定载荷，通过测量压痕的对角线长度来确定材料的硬度。

洛克韦尔硬度测试方法适用于金属材料、淬火层和薄板材料的硬度测定，具有高精度、适用范围广的特点。

五、超声硬度测试。

超声硬度测试是利用超声波在试样表面传播并反射，通过测量声波传播时间和反射强度来确定材料的硬度。

超声硬度测试方法适用于金属材料的硬度测定，具有无损伤、无污染、快速的特点。

六、微纳硬度测试。

微纳硬度测试是利用纳米压头在试样表面施加微小载荷，通过测量压痕的深度来确定材料的硬度。

微纳硬度测试方法适用于薄膜、涂层、纳米材料和生物材料的硬度测定，具有高分辨率、高灵敏度的特点。

综上所述，硬度的测定方法有多种多样，每种方法都有其适用范围和特点。

在实际工程中，我们需要根据材料的特性和要求选择合适的硬度测试方法，以确保测定结果的准确性和可靠性。

同时，对于不同的材料和形状，还可以结合多种硬度测试方法进行综合分析，以更全面地了解材料的硬度特性。

硬度测试方法硬度是材料的抗划伤能力，通常用来衡量材料的硬度和耐磨性。

硬度测试方法是一种常用的材料性能测试方法，可以通过不同的测试方法来确定材料的硬度。

下面将介绍几种常见的硬度测试方法。

1. 洛氏硬度测试方法。

洛氏硬度测试是一种常用的金属硬度测试方法，通过在材料表面施加一定负荷，然后测量负荷下的压痕面积来确定材料的硬度。

洛氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，可以快速、准确地测量材料的硬度。

2. 布氏硬度测试方法。

布氏硬度测试是一种金属和非金属材料硬度测试方法，通过在材料表面施加一定负荷，然后测量压痕的对角线长度来确定材料的硬度。

布氏硬度测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试，可以对材料进行快速、准确的硬度测量。

3. 维氏硬度测试方法。

维氏硬度测试是一种金属硬度测试方法，通过在材料表面施加一定负荷，然后测量压痕的对角线长度来确定材料的硬度。

维氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，可以快速、准确地测量材料的硬度。

4. 硬度计测试方法。

硬度计是一种常用的硬度测试仪器，可以通过在材料表面施加一定负荷，然后测量压痕的深度或者直径来确定材料的硬度。

硬度计测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试，可以对材料进行快速、准确的硬度测量。

总结。

硬度测试方法是一种常用的材料性能测试方法，可以通过不同的测试方法来确定材料的硬度。

洛氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，布氏硬度测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试，维氏硬度测试方法适用于金属材料的硬度测试，硬度计测试方法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试。

选择合适的硬度测试方法可以对材料进行快速、准确的硬度测量，为材料的质量控制和产品设计提供参考依据。

金属材料硬度的测定方法1．金属材料的力学性能金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下表现出来的特性，如强度、塑性、硬度、冲击韧度等。

强度是指材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。

以屈服强度σs和抗拉强度σb最为常用。

塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力，常用延伸率(δ)和断面收缩率(ф)作为材料的塑性指标。

冲击韧度是指材料抵抗冲击载荷的能力。

金属材料韧性的好坏用冲击韧度值衡量。

硬度是指金属材料抵抗硬物压入其表面的能力。

工程上常用的有布氏硬度和洛氏硬度。

图1 布氏硬度试验原理图(1) 布氏硬度布氏硬度试验是用一定的载荷P，将直径为D的淬火钢球，在一定压力作用下，压入被测金属的表面(图1)，保持一定的时间后卸去载荷，以载荷与压痕表面积的比值作为布氏硬度值，用HB 表示。

HB值愈大，材料愈硬。

用布氏硬度试验测材料的硬度值，其测试数据比较准确，但不能测太薄的试样和硬度较高的材料。

(2) 洛氏硬度洛氏硬度试验是用一定的载荷将顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球压入被测试样表面，然后根据压痕的深度来确定它的硬度值。

用洛氏硬度计可以测量从软到硬的各种不同材料，这是因为它采用了不同的压头和载荷，组成各种不同的洛氏硬度标度，如HRA、HRB、HRC。

2．硬度测定方法（1）布氏硬度测定方法。

图2为HB－3000布氏硬度计。

测定硬度时其基本操作和程序如下：图2 HB－3000布氏硬度计1—指示灯 2—压头 3—工作台 4—立柱 5—丝杠 6—手轮 7—载荷砝码 8—压紧螺钉 9—时间定位器10—加载按钮1）将试样平稳放在工作台上，转动手轮使工作台徐徐上升使试样与压头接触（应注意压头固定是否可靠），到手轮打滑为至,此时初载荷已加上。

2）按下加载按钮，加荷指示灯亮，自动加载并卸载指示灯灭。

3）逆时针转动手轮，使工作台下降，取下试样。

4）用读数放大镜测量压痕直径，测得压痕直径后从表中查出布氏硬度值。

准确测试金属材料硬度的方法与误差控制金属材料的硬度是衡量其抗压能力和耐磨性的重要指标，对于材料的性能评估和质量控制具有关键作用。

然而，金属材料硬度的测试和测量是一个复杂的过程，需要选择合适的测试方法并进行误差控制，以确保测试结果的准确性和可靠性。

一、硬度测试方法常见的金属材料硬度测试方法包括布氏硬度测试、洛氏硬度测试、维氏硬度测试和巴氏硬度测试。

布氏硬度测试是通过将钢球或硬质合金球压入金属材料表面，根据压入的深度来评估材料的硬度。

洛氏硬度测试则是通过使用不同形状的金刚石锥头对金属材料进行压入，并测量压入深度的大小来确定硬度。

维氏硬度测试是通过利用金属球压入材料，并测量压入的深度来计算材料的硬度值。

巴氏硬度则是通过利用钨碳合金球对材料进行压入，并测量压入的深度来评估材料的硬度。

不同的硬度测试方法适用于不同类型的金属材料和应用场景。

例如，布氏硬度测试适用于软金属和非金属材料，而洛氏硬度测试则适用于较硬的金属材料。

选择合适的硬度测试方法是确保测试结果准确性的重要步骤之一。

二、误差控制金属材料硬度测试的准确性受到多种因素的影响，包括操作员技能、测试仪器的精度、测试环境的稳定性等。

为控制误差并提高测试的准确性，以下几个方面需注意：1. 校准仪器：定期校准硬度测试仪器是确保测试结果准确的关键步骤。

根据仪器使用说明书，定期进行校准和验证，以确保测试仪器的准确性和稳定性。

2. 试样准备：在进行硬度测试之前，应确保试样表面光洁且无缺陷。

试样准备的不当会影响测试结果的准确性。

应确保试样表面清洁，去除氧化物、油脂等，以免影响测试过程。

3. 测试操作：进行硬度测试时，操作员应熟悉硬度测试仪器的使用方法，并根据测试要求进行正确的操作。

在进行测试时，应保持测试环境的稳定，避免温度、湿度等因素对测试结果的影响。

4. 多次测试：为了提高测试结果的准确性，可以进行多次测试，并取多个数据进行平均。

多次测试可以减小由于人为误差和测试仪器精度造成的误差，提高测试结果的可靠性。

硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬的判据，是一个综合的物理量。

材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一。

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（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度（HV）。

一、布氏硬度1、试验原理用直径为D的淬火钢球或硬质合金球，以相应的试验力F压入试样表面，保持规定的时间后卸除试验力，在试样表面留下球形压痕，如左图所示。

布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示。

用淬火钢球作压头时，布氏硬度用符号“HBS”表示;用硬质合金球作压头，布氏硬度用符号“HBW”表示。

HBS(HBW)：用钢球（硬质合金球）试验的布氏硬度值；F：试验力（N）；d：压痕平均直径（mm）；D：钢球（硬质合金球）直径（mm）．布氏硬度的单位为N/mm2，但习惯上只写明硬度值而不标出单位。

2、选择试验规范在进行布氏硬度试验时，钢球直径Ｄ、施加的试验力Ｆ和试验力保持时间、应根据被测试金属的种类和试样厚度，按下表所示的布氏硬度试验规范正确地进行选择。

布氏硬度试验规范材料布氏硬度0.102Ｆ/D 2 备注钢及铸铁＜ 140＞ 1401030Ｆ单位：ＮＤ单位： mm由布氏硬度值的计算公式可以看出，当所加试验力Ｆ与钢球（或硬质合金球）直径Ｄ已选定时，硬度埴HBS（HBW）只与压痕直径d 有关。

d 越大，则HBS（HBW）值越小，表明材料越软；反之，d 越小，HBS（HBW）值越大，表明材料越硬。

除了采用钢球（或硬质合金球）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。

五金模具厂测定常用金属材料硬度方法介绍
五金常用金属材料硬度分为布氏、洛氏、维氏三种，都是用规定的工具、试验力压人试样表面，保持规定时间后，侧量试样表面的压痕。

(1)布氏硬度HBW
这种方法比较准确可靠，但一般只适用于布氏硬度在450MPa以下的金属材料。

在测试钢管时，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观又方便。

例如120HB 10/1000 30表示用直径10mm的钢球在1000kgf (9。

807kN)试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度为120。

(2)洛氏硬度HR
用于钢材硬度试验的标尺有A， B， C三种。

即HRA， HRB，HRC。

其适用范围如下:HRA(金刚石圆锥压头)20-88， HRB(φ1。

588mm钢球压
头)20-100， HRC(金刚石阅锥压头)20-70。

这种方法应用很广，适用于测定由极软到极硬的金属材料。

其值没有单位。

(3)维氏硬度HV
金匠冲压的这种方法用于测定很薄金属材料的表面层硬度，可侧范围为
5-1000。

例如640H V30/20表示用30kgf (294。

2N)的力保持20s，测定的维氏硬度值为640MPa。

它具有布氏、洛氏法的主要优点，而克服了它们的基本缺点，但不如洛氏法简便。

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金属材料硬度检验流程及标准规范金属材料的硬度是指材料抵抗外部力量使其发生变形的能力。

硬度检验是评定金属材料硬度性能的重要方法之一，它可用于判断材料的机械强度、耐磨性、切削性能以及可加工性等指标。

本文将介绍金属材料硬度检验的流程及标准规范。

一、硬度检验流程1. 样品的准备：从钢材原料中选取一定数量的试样，通常使用直径为6mm的圆柱形试样。

将试样切割成适当的长度，并将试样的两个端面研磨平整。

2. 洗净试样：将试样放入染料中进行清洗，确保试样表面无油渍、铁屑等杂质。

3. 硬度测试仪调零：在硬度测试仪上进行调零操作，以确保测试结果的准确性。

4. 进行硬度测试：将试样放在硬度测试机的工作台上，使其与硬度针头保持垂直，然后通过加载力使试样与针头接触。

根据针头的压痕深度，在硬度计上读取硬度值。

5. 多次测试取平均值：为提高测试结果的准确性，通常需要进行多次测试，将多次测试结果取平均值作为最终的硬度值。

6. 结果的分析和评定：根据标准规范将硬度值与相应的硬度等级进行对比，评定样品的硬度性能。

二、硬度检验的标准规范硬度检验的标准规范主要有以下几个方面的要求：1. 试样的准备：按照国际标准规定的尺寸和形状制备试样。

试样的表面应清洁、平整，无明显的缺陷和凹痕。

2. 硬度标尺的选择：根据不同材料的硬度范围选择合适的硬度标尺。

常用的硬度检验方法有布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法等。

3. 进行硬度测试：按照测试设备的操作规程进行硬度测试，确保操作规程的正确性和标准化。

4. 硬度值的计算和记录：读取硬度计上的示值，并根据标准规范将示值转化为相应的硬度值，同时将测试结果进行记录。

5. 硬度等级的评定：根据国家标准或企业标准对硬度值进行评定，判断材料的硬度性能是否符合要求。

6. 测量结果的验证：对测量结果进行统计和分析，检验结果的可靠性和准确性。

总之，金属材料硬度检验流程及标准规范是确保硬度测试结果准确可靠的关键。

通过遵循规范要求进行硬度检验，可以更好地评定材料的硬度性能，为材料的选择和应用提供科学依据。

金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法1范围本文件规定了金属维氏硬度试验的原理、符号及说明、硬度计、试样、试验方法及试验报告。

本文件按三个试验力范围规定了测定金属维氏硬度的方法（见表1），硬质合金、其他烧结碳化物、金属及其他无机覆盖层本文件也适用。

表1试验力范围试验力范围，N硬度符号试验名称F≥49.03≥HV5维氏硬度试验1.961≤F<49.03HV0.2～<HV5小负荷维氏硬度试验0.009807≤F<1.961HV0.001～<HV0.2显微维氏硬度本文件规定维氏硬度压痕对角线的长度范围为0.020mm～1.400mm。

对于压痕对角线长度小于这个范围的,利用本方法测定维氏硬度会由于光学测量系统的局限和压头几何形状的不完美导致较大的不确定度。

一种周期性检查的方法被规定为使用者对硬度计的日常检查。

特殊材料或产品的维氏硬度试验应在相关标准中规定。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T4340.2金属材料维氏硬度试验第2部分：硬度计的校验（GB/T4340.2-2012,ISO 6507-2:2005,MOD）GB/T4340.3金属材料维氏硬度试验第3部分：硬度块的校准（GB/T4340.3-2012,ISO 6507-3:2005,MOD）GB/T4340.4金属材料维氏硬度试验第4部分：硬度值表（GB/T4340.4-2022,ISO 6507-4:2018,IDT）GB/T6462金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法（GB/T6462-2005，ISO1463:2003，IDT）JJG151金属维氏硬度计检定规程3术语和定义本文件没有列出术语和定义。

4原理将顶部两相对面具有规定角度的四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，保持一定的时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度（见图1）。

金属材料硬度测试方法引言金属材料的硬度是指材料抵抗外力侵入或形变的能力，是衡量金属材料强度和耐磨性的重要指标。

硬度测试方法是评估金属材料硬度的关键步骤，本文将介绍常见的金属材料硬度测试方法及其原理、适用范围和操作步骤。

常见金属材料硬度测试方法1. 布氏硬度测试法1.1 原理布氏硬度测试法是利用钢球或硬质合金球压入试样表面，通过测量压入深度来确定材料的硬度。

布氏硬度值是通过将压入深度与钢球或硬质合金球的压力比较得出的。

1.2 适用范围布氏硬度测试法适用于各种金属材料，尤其是较软的材料和薄板材料。

1.3 操作步骤1.准备试样，确保试样表面光洁无损。

2.将试样放置在硬度测试机上。

3.选择合适的压头和负荷。

4.将压头压入试样表面，保持一定的压力和时间。

5.读取压入深度，并计算布氏硬度值。

2. 洛氏硬度测试法2.1 原理洛氏硬度测试法是利用金刚石锥头压入试样表面，通过测量压入深度来确定材料的硬度。

洛氏硬度值是通过将压入深度与试样的硬度比较得出的。

2.2 适用范围洛氏硬度测试法适用于各种金属材料和非金属材料。

2.3 操作步骤1.准备试样，确保试样表面光洁无损。

2.将试样放置在硬度测试机上。

3.选择合适的金刚石锥头和负荷。

4.将金刚石锥头压入试样表面，保持一定的压力和时间。

5.读取压入深度，并计算洛氏硬度值。

3. 维氏硬度测试法3.1 原理维氏硬度测试法是利用金属球压入试样表面，通过测量压入深度来确定材料的硬度。

维氏硬度值是通过将压入深度与试样的硬度比较得出的。

3.2 适用范围维氏硬度测试法适用于各种金属材料，尤其是较硬的材料。

3.3 操作步骤1.准备试样，确保试样表面光洁无损。

2.将试样放置在硬度测试机上。

3.选择合适的金属球和负荷。

4.将金属球压入试样表面，保持一定的压力和时间。

5.读取压入深度，并计算维氏硬度值。

结论金属材料硬度测试方法包括布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法。

不同的测试方法适用于不同的金属材料和硬度范围。