1金属材料的种类与力学性能 - 图文

123）硬度

硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。它是指金属表面抵抗局部塑性变形或破坏的能力，是检验毛坯或成品件、热处理件的重要性能指标。目前生产上应用最广的静负荷压入法硬度试验有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。（1）布氏硬度

布氏硬度试验原理如图1.1.3所示。它是用一定直径的钢球或硬质合金球，以相应的实验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，用读数显微镜测量试样表面的压痕直径。布氏硬度值HBS或HBW是试验力F除以压痕球形表面积所得的商，即：

HBS(HBW)?F/A?0.102?2F/?D(D?D?d)2213式中：F—压入载荷(N)；A—压痕表面积(mm2)；

d—压痕直径(mm)；D—淬火钢球(或硬质合金球)直径(mm)；

布氏硬度值的单位为MPa,一般情况下可不标出；

图1.1.3布氏硬度实验原理图

14压头为淬火钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料；压头为硬质合金球时，用HBW表示，适用于布氏硬度值在650以下的材料。符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：①球体直径；②试验力；

③试验力保持时间(10～15s不标注)。

例如：125HBSl0/1000/30表示用直径10mm淬火钢球在1000×9.8N试验力作用下保持30s测得的布氏硬度值为125；500HBW5／750表示用直径5mm硬质合金球在750×9.8N试验力作用下保持10～15s测得的布氏硬度值为500。

15（2）洛氏硬度

以顶角为120°的金刚石圆锥体或一定直径的淬火钢球作压头,以规定的试验力使其压入试样表面，根据压痕的深度确定被测金属的硬度值。如图1.1.4所示当载荷和压头一定时，所测得的压痕深度h(h3-h1)愈大，表示材料硬度愈低，一般来说人们习惯数值越大硬度越高。为此，用一个常数K(对HRC,K为0.2；HRB，K为0.26)减去h，并规定每0.002mm深为一个硬度单位，因此，洛氏硬度计算公式是：

根据所加的载荷和压头不同，洛氏硬度值有三种标度：HRA、HRB、HRC，常用HRC，其有效值范围是20-67HRC。

图1.1.4洛氏硬度实验原理图