硬度是固体材料抵抗弹、塑性变形或破坏的能力。它不是一个单纯的物理量或力学量,它是代表着弹、塑性、塑性变形强化率、强度和韧度等一系列不同物理量组合起来的一种综合性能指标。
硬度值的具体物理意义随测试方法的不同,其含义也不同。例如,压入法的硬度值是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力;刻划法硬度值表示金属抵抗表面局部破裂的能力;而回跳法硬度值则代表金属弹性变形功的大小。因此,硬度值实际上不是一个单纯的物理量。
所以,国家标准根据不同的试验方法规定了硬度的相应标度办法,64HRC即表示硬度值为“60”,单位即“HRC”,再比如“650HV5”中的“650”为维氏硬度值,“HV”即为硬度单位,而“5”则表示所用的试验载荷为5kg。
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洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
硬度值用下式计算:
当用A和C标尺试验时,HR=100-e
当用B标尺试验时,HR=130-e
式中e--残余压痕深度增量,其什系以规定单位0.002mm表示,即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时,即相当于洛氏硬度变化一个数。e值愈大,金属的硬度愈低,反之则硬度愈高。
上述三个标尺适用范围如下:
HRA(金刚石圆锥压头)20-88
HRC(金刚石圆锥压头)20-70
HRB(直径1.588mm钢球压头)20-100
沧州欧谱洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不是,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。
里氏硬度计是一种测试器材,其原理是随着单片技术的发展,1978年,瑞士人Leeb博士首次提出了一种全新的测硬方法,它的基本原理是具有一定质量的冲 击体在一定的试验力作用下冲击试样表面,测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度,利用电磁原理,感应与速度成正比的电压。
根据里氏原理,只要材料具备一定刚性,能形成反弹,就能测出准确的里氏硬度值,但很多材料里氏与其它制式的硬度没有相应的换算关系,里氏硬度计只装了9种材料的换算表。具体材料如下:钢和铸钢,合金工具钢,灰铸铁,球墨铸铁,铸铝合金,铜锌合金,铜锡合金,纯铜,不锈铜。
对于一些特殊材料的试样,用户可使用公司提供的拟合曲线软件做专用换算表。在实际生产中,使用的金属材料多种多样, 由于里氏硬度计对材料的加工方式、材料的合金元素组成敏感,而里氏硬度计芯片中储存的硬度换算表不可能都满足用户的需要,用户在测试中,可以使用拟合软件 做自己专用的硬度换算表。
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