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硬度测试标尺选择参考

来源: 作者:ndt 人气: 发布时间:2024-12-23
摘要:1.维氏硬度计 维氏硬度试验在跨越有色金属、钢铁和硬质合金的宽广硬度范围内具有一个统一的标尺,图中示出的维氏硬度测试范围是50~1100HV。 其实维氏硬度计具有更宽的的测试范围,测试的硬度值可以从几个HV到3000HV。可以涵盖几乎全部的金属材料,从很软的
 
维氏硬度试验在跨越有色金属、钢铁和硬质合金的宽广硬度范围内具有一个统一的标尺,图中示出的维氏硬度测试范围是50~1100HV。
 
其实维氏硬度计具有更宽的的测试范围,测试的硬度值可以从几个HV到3000HV。可以涵盖几乎全部的金属材料,从很软的金属到很硬的淬火钢、硬质合金,以及玻璃、矿石、陶瓷、人造金刚石等。
 
2.布氏硬度计
 
布氏硬度计用于测试有色金属和大部分钢铁材料。
 
低硬度有色金属,例如铝和铝合金、紫铜等材料应采用0.102F/D2=5的试验条件,也可采用0.102F/D2=10的试验条件,硬度范围为50~100HBS.高硬度有色金属,例如超硬铝合金、黄铜、青铜等应采用0.102F/D2=10的试验条件,硬度范围为100~150HBS.钢铁材料应采用0.102F/D2=30的试验条件,硬度范围为150~450HBS及450~650HBW。
 
布氏硬度计测试范围的上限值是650HBW,这一数值相当于洛氏硬度的60HRC。
 
布氏硬度值和维氏硬度值具有较好的线性关系。
 
布氏硬度值和维氏硬度值数值接近,在硬度值小于450HB时大致有如下关系:HB≈HV。
 
布氏硬度计在硬度值为450以下时,应采用钢球压头,记作HBS,在硬度值450以上时应采用硬质合金球压头,记作HBW。
 
(关于布氏硬度试验的国际标准ISO 6506.1-1999和中国标准GB/T231.1-2002都取消了钢球压头,统一采用硬质合金球压头。以后在进行布氏硬度试验时,钢球压头和HBS硬度值将不再采用。)
 
 
洛氏硬度试验根据试验力和压头的不同组合,有多种标尺可以选择,沧州欧谱不同的标尺用于测试不同硬度范围或尺寸范围的材料。
 
HRA标尺用于测试钢铁材料和硬质合金。其测试范围约为50~87HRA,在洛氏硬度试验的各标尺中,HRA是唯一可用于测试硬质合金材料的。
 
事实上,由于HRC标尺的广泛应用,HRA标尺很少用于测试一般钢铁材料,它的用途仅限于测试硬质合金薄硬钢带和中等厚度的表面硬化钢。 * HRC标尺是所有硬度试验方法中应用最为广泛的,钢铁材料的硬度测试主要采用HRC标尺。
 
HRC标尺的测试范围包括调质钢、淬火钢、回火钢、硬铸铁、珠光体可锻铸铁和钛合金等,硬度值范围在20~67HRC。
 
尽管标准中给出HRC标尺的上限值可达到70HRC,但是考虑到金刚石压头的寿命,当硬度值大于67HRC时, 人们一般都改用HRA标尺。
 
采用金刚石压头的表面洛氏HR15N、HR30N、HR45N标尺,其硬度测试范围与HRC相当,都是从较硬的软钢到高硬度的淬火钢。这三个标尺的采用,实际上是对HRC标尺的补充,当试样硬度符合HRC的测试范围,只是厚度不足时,就可改用表面洛氏硬度N标尺。国家标准规定 ,对于采用金刚石压头的洛氏硬度标尺,试样厚度应大于压痕深度的10倍。HRC标尺的试验力是150kg。而HRN标尺的试验力只有15~45kg,减小了试验力,压痕就会变浅,就不会因试样过薄,发生测砧效应而影响硬度测试的准确性。三种标尺的选用规则也是根据试样的厚度。较厚的试样用HR45N标尺,最薄的试样用HR15N标尺,采用HR15N标尺测试淬火硬钢片时,试样厚度可薄至0.15mm。当一个试样的厚度可以同时满足两个以上N标尺要求时,应选用其中试验力最大的一个标尺,这样有助于提高测试精度。
 HRC硬度值和维氏硬度HV及布氏硬度HB之间有着一个粗略的换算关系,了解了这一换算关系常常会给人们带来方便。HRC=0.1HV=0.1HB。
 
HRB标尺也是应用很广泛的硬度测试标尺。它是较硬的有色金属和软钢的主要硬度测试手段。在高硬度黄铜、青铜、不锈钢、冷轧钢板的产品标准中都有采用HRB标尺测试材料力学性能的规定。图1所示HRB标尺的测试范围是10~100HRB,当硬度值接近100HEB时,硬度测试的灵敏度降低,这时应改用HRC标尺。国家标准GB/T230.1-2002规定的HRB标尺测试范围是20~100HRB,这一点与图1是不同的。当材料硬度小于20HRB时,由于压头压入过深,影响测试准确性,此时应改用低一级的HRF标尺。
 
HRF标尺是应用较广泛的硬度测试标尺,它在图1中位于HRB标尺的左侧,用于测试比HRB更软的材料,例如紫铜、退火的黄铜、退火的薄钢板、一般的铝合金等。图1中HRF标尺测试范围的下限值低于50HRF,上限值接近120HRF,但是,无论是国际标准,还是中国标准,规定的HRF标尺适用范围都是60~100HRF。当硬度值超过100HRF时,应改用高一级的HRB标尺。当硬度值低于60HRF时,应改用低一级的HRH标尺。
 
国家标准规定,对于采用钢球压头的各种洛氏硬度标尺,试样厚度应大于压痕深度的15倍。当采用HRB、HRF标尺试样厚度已经不能满足标准的要求时,应改用表面洛氏硬度T标尺,T标尺是HRB、HRF标尺的补充,用于测试软金属薄材料。
 
图1中只给出了HR30T标尺,其实共有HR15T、HR30T、HR45T三个标尺可供选择,选用的规则也是根据材料的厚度,厚一些的材料用HR45T标尺,薄的材料用HR15T标尺。在材料厚度可以满足要求的条件下,应尽量选用大一些的试验力,这样有助于提高测试精度。对于T标尺测试范围内的高硬度试样,可测试的最小试样厚度达到0.15mm。
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