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洛氏硬度(HRC)和布氏硬度(HB)具體區別和換算

日期:2020-08-05 10:08
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摘要:
硬度 是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不完全一樣。*常用的是靜負荷壓入法硬度試驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏硬度(HV),其值表示材料表麵抵抗堅硬物體壓入的能力。而裏氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)則屬於回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。 1、鋼材的硬度 :金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗方法的不同, ●常規表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裏氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC較為常用。 ●HB應用範圍較廣,HRC適用於表麵高硬度材料,如熱處理硬度等。兩者區別在於硬度計之測頭不同,布氏硬度計之測頭為鋼球,而洛氏硬度計之測頭為金剛石。 ●HV-適用於顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表麵,用材料壓痕凹坑的表麵積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。 ●HL手提式硬度計,測量方便,利用衝擊球頭衝擊硬度表麵後,產生彈跳;利用衝頭在距試樣表麵1mm處的回彈速度與衝擊速度的比值計算硬度,公式:裏氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(衝擊速度)。 便攜式裏氏硬度計用裏氏(HL)測量後可以轉化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用裏氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裏氏(HL)、肖氏(HS)測量硬度值。 2、HB - 布氏硬度; 布氏硬度(HB)一般用於材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火後的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用於硬度較高的材料,如熱處理後的硬度等等。 布式硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷,將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表麵,保持規定時間,然後卸荷,測量被測表麵壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表麵積所得的商。一般為: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麵,保持一段時間,去載後,負荷與其壓痕麵積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。 3、洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。當HB〉450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120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表麵,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示: HRA:是采用60kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度極高的材料(如硬質合金等)。 HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用於硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 HRC:是采用150kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度很高的材料(如淬火鋼等)。另外: 1.HRC含意是洛式硬度C標尺, 2.HRC和HB在生產中的應用都很廣泛 3.HRC適用範圍HRC 20--67,相當於HB225--650 若硬度高於此範圍則用洛式硬度A標尺HRA。若硬度低於此範圍則用洛式硬度B標尺HRB。 布式硬度上限值HB650,不能高於此值。 4.洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐,試驗載荷為一確定值,中國標準是150公斤力。 布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質合金球(HBW),試驗載荷隨球直徑不同而不同,從3000到31.25公斤力。 5.洛式硬度壓痕很小,測量值有局部性,須測數點求平均值,適用成品和薄片,歸於無損檢測一類。 布式硬度壓痕較大,測量值準,不適用成品和薄片,一般不歸於無損檢測一類。 6.洛式硬度的硬度值是一無名數,沒有單位。(因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。) 布式硬度的硬度值有單位,且和抗拉強度有一定的近似關係。 7.洛式硬度直接在表盤上顯示、也可以數字顯示,操作方便,快捷直觀,適用於大量生產中。 布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑,然後查表或計算,操作較繁瑣。 8.在一定條件下,HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為:1HRC≈1/10HB。 根據德國標準DIN50150,以下是常用範圍的鋼材抗拉強度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對照表。 抗拉強度 Rm N/mm2 維氏硬度 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 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 1220 380 361 38.8 1255 390 371 39.8 1290 400 380 40.8 1320 410 390 41.8 1350 420 399 42.7 1385 430 409 43.6 1420 440 418 44.5 1455 450 428 45.3 1485 460 437 46.1 1520 470 447 46.9 1555 480 (456) 47.7 1595 490 (466) 48.4 1630 500 (475) 49.1 1665 510 (485) 49.8 1700 520 (494) 50.5 1740 530 (504) 51.1 1775 540 (513) 51.7 1810 550 (523) 52.3 1845 560 (532) 53.0 1880 570 (542) 53.6 1920 580 (551) 54.1 1955 590 (561) 54.7 1995 600 (570) 55.2 2030 610 (580) 55.7 2070 620 (589) 56.3 2105 630 (599) 56.8 2145 640 (608) 57.3 2180 650 (618) 57.8   660   58.3   670   58.8   680   59.2   690   59.7   700   60.1   720   61.0   740   61.8   760   62.5   780   63.3   800   64.0   820   64.7   840   65.3   860   65.9   880   66.4   900   67.0   920   67.5   940   68.0 硬度試驗是機械性能試驗中*簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關係。 實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關係。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。 以上資料僅供參考
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