中文名 | 洛氏硬度 | 外文名 | ROCKWELL |
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分????類 | HRB、HRA,HRC | 材????料 | 金屬材 |
性????質(zhì) | 技術(shù) |
鋼材的硬度:金屬硬度(Hardness)的代號(hào)為H。
●常規(guī)表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC較為常用。
●HB應(yīng)用范圍較廣,一般用于材料較軟的時(shí)候,如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。HRC適用于表面高硬度材料。HRC適用范圍HRC 20-67,相當(dāng)于HB225-650。兩者的原理區(qū)別在于:布氏硬度以壓痕直徑來(lái)衡量硬度,而洛氏硬度(HR)以壓痕深度來(lái)衡量硬度。洛式硬度壓痕很小,測(cè)量值有局部性,須測(cè)數(shù)點(diǎn)求平均值,適用成品和薄片,歸于無(wú)損檢測(cè)一類。布式硬度壓痕較大,測(cè)量值準(zhǔn),不適用成品和薄片,一般不歸于無(wú)損檢測(cè)一類。
●HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的載荷除以表面積,即為維氏硬度值(HV)。
●HL手提式硬度計(jì),測(cè)量方便,利用沖擊球頭沖擊硬度表面后,產(chǎn)生彈跳;利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計(jì)算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(沖擊速度),所以撞擊響聲以通透為好。
●最常用的便攜式里氏硬度計(jì)用里氏(HL)測(cè)量后可以轉(zhuǎn)化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。
洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力,三種壓頭,它們共有9種組合,對(duì)應(yīng)于洛氏硬度的9個(gè)標(biāo)尺:HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH和HRK。這9個(gè)標(biāo)尺的應(yīng)用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。HRA 60kg載荷金剛石錐壓入器;HRB 100kg載荷1/16"直徑鋼球壓頭;HRC 150kg載荷金剛石錐壓入器;最常用標(biāo)尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC標(biāo)尺用于測(cè)試淬火鋼、回火鋼、調(diào)質(zhì)鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應(yīng)用最多的硬度試驗(yàn)方法。HRB標(biāo)尺用于測(cè)試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標(biāo)尺用于測(cè)試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標(biāo)尺盡管也可用于大多數(shù)黑色金屬,但是實(shí)際應(yīng)用上一般只限于測(cè)試硬質(zhì)合金和薄硬鋼帶材料。
表面洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力,兩種壓頭,它們有6種組合,對(duì)應(yīng)于表面洛氏硬度的6個(gè)標(biāo)尺。表面洛氏硬度試驗(yàn)是對(duì)洛氏硬度試驗(yàn)的一種補(bǔ)充,在采用洛氏硬度試驗(yàn)時(shí),當(dāng)遇到材料較薄,試樣較小,表面硬化層較淺或測(cè)試表面鍍覆層時(shí),就應(yīng)改用表面洛氏硬度試驗(yàn)。這時(shí)采用與洛氏硬度試驗(yàn)相同的壓頭,采用只有洛氏硬度試驗(yàn)幾分之一大小的試驗(yàn)力,就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗(yàn)結(jié)果。表面洛氏硬度的N標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測(cè)試的材料;T標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測(cè)試的材料。
洛氏硬度沒(méi)有單位,是一個(gè)無(wú)綱量的力學(xué)性能指標(biāo),因此習(xí)慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。其最常用的硬度標(biāo)尺有A、B、C三種,通常記作HRA、HRB、HRC,其表示方法為硬度數(shù)據(jù)+硬度符號(hào),如50HRC。
洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標(biāo)準(zhǔn),稱為標(biāo)尺A、標(biāo)尺B、標(biāo)尺C。
洛氏硬度試驗(yàn)是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗(yàn)之一,三種標(biāo)尺的初始?jí)毫鶠?8.07N(合10kgf),最后根據(jù)壓痕深度計(jì)算硬度值。標(biāo)尺A使用的是球錐菱形壓頭,然后加壓至588.4N(合60kgf);標(biāo)尺B使用的是直徑為1.5875mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭,然后加壓至980.7N(合100kgf);而標(biāo)尺C使用與標(biāo)尺A相同的球錐菱形作為壓頭,但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標(biāo)尺B適用相對(duì)較軟的材料,而標(biāo)尺A、C適用較硬的材料。
實(shí)踐證明,金屬材料的硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的,材料的強(qiáng)度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。
這兩者之間并不能換算,兩者的單位并不一樣。莫氏硬度是用刻痕法將棱錐形金剛鉆針刻劃所測(cè)試礦物的表面,并測(cè)量劃痕的深度,該劃痕的深度就是莫氏硬度,以符號(hào)HM表示。洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來(lái)確定硬度值的...
硬度之間是沒(méi)有準(zhǔn)確的換算公式的,他們的檢測(cè)原理不同,布氏(HB)在一定壓力下用淬硬的鋼球或硬質(zhì)合金球壓被測(cè)件。按下壓力和壓痕的表面積的比值來(lái)算硬度的??赏ㄟ^(guò)壓痕直徑來(lái)查出。維氏(HV)是用一個(gè)正四棱錐...
洛氏硬度和維氏硬度可以換算,見下列換算表:
有一些標(biāo)尺(如含N、T、W、X、Y的標(biāo)尺)是對(duì)洛氏硬度試驗(yàn)的補(bǔ)充,由表面洛氏硬度試驗(yàn)得出。因?yàn)樵诓捎寐迨嫌捕仍囼?yàn)時(shí),當(dāng)遇到材料較薄,試樣較小,表面硬化層較淺或測(cè)試表面鍍覆層等情況時(shí),就應(yīng)改用表面洛氏硬度試驗(yàn)。
之所以分出這么多種標(biāo)尺,是因?yàn)樵跇?biāo)尺的使用中,越靠近上下限就越不準(zhǔn)。
HRC標(biāo)尺的使用范圍是20~70HRC,當(dāng)硬度值小于20HRC時(shí),因?yàn)閴侯^的圓錐部分壓入太多,靈敏度下降,這時(shí)應(yīng)改用HRB標(biāo)尺。盡管HRC標(biāo)尺的上限值為70HRC,但是當(dāng)試樣硬度大于67HRC時(shí),壓頭尖端承受的壓力過(guò)大,金剛石容易損壞,壓頭壽命會(huì)大大縮短,所以在測(cè)量偏HRC標(biāo)尺上限的硬度時(shí),應(yīng)使用HRA標(biāo)尺,因?yàn)镠RA的上限范圍同HRC相當(dāng),但試驗(yàn)力要小很多。
HRA標(biāo)尺的使用范圍是20-88HRA,由美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E140可以獲得以下?lián)Q算關(guān)系:27HRA≈30HRB;60HRA≈100HRB≈20HRC;85.6HRA≈68HRC;可見,在同等數(shù)值的情況下,對(duì)應(yīng)標(biāo)尺的硬度由高到低為C、A、B,但HRA標(biāo)尺的測(cè)試范圍廣,基本包含了HRB和HRC,涵蓋了從軟鋼(HRB)、硬鋼(HRC)到硬質(zhì)合金的硬度范圍。但事實(shí)上,HRA標(biāo)尺很少用于測(cè)試軟鋼,主要用于測(cè)試薄硬鋼板、深層滲碳鋼和硬質(zhì)合金。在硬質(zhì)合金方面,由于技術(shù)進(jìn)步,有些材料硬度已達(dá)到93-94HRA,材料硬度超出HRA的測(cè)量范圍上限已成為慣例。依借于HRA標(biāo)尺測(cè)試范圍廣的特性,在使用洛氏硬度計(jì)測(cè)試鋼試樣時(shí),如果不知試樣是軟鋼還是硬鋼,可先用HRA標(biāo)尺試測(cè)一下,當(dāng)硬度值小于60HRA時(shí)可改用HRB標(biāo)尺,當(dāng)硬度值大于60HRA時(shí)可改用HRC標(biāo)尺。
HRB標(biāo)尺的使用范圍是20~100HRB,當(dāng)硬度值低于20HRB時(shí),由于鋼球的壓入深度過(guò)大,金屬蠕變加劇,試樣在試驗(yàn)力作用下的變形時(shí)間延長(zhǎng),測(cè)試值準(zhǔn)確度降低,此時(shí)應(yīng)改用HRF標(biāo)尺。當(dāng)硬度值大于100HRB時(shí),因?yàn)殇撉驂喝肷疃冗^(guò)淺,靈敏度降低,精度下降,此時(shí)應(yīng)改用HRC標(biāo)尺。在使用HRB標(biāo)尺測(cè)試鋼試樣時(shí),一個(gè)特別值得注意的地方是:當(dāng)預(yù)先不知道試樣是軟鋼還是硬鋼時(shí),決不可使用HRB標(biāo)尺做測(cè)試,因?yàn)橛娩撉驂侯^誤測(cè)了淬火鋼,鋼球就可能會(huì)變形,鋼球壓頭就會(huì)損壞,這是鋼球壓頭損壞的主要原因。遇到這種情況時(shí)應(yīng)先用金剛石壓頭,用HRA標(biāo)尺測(cè)試一下,再?zèng)Q定是用HRB還是用HRC。
HRF標(biāo)尺的使用范圍是60~100HRF。HRF標(biāo)尺是國(guó)外使用較多的一個(gè)標(biāo)尺,它是測(cè)試純銅和較軟的銅合金材料很好的檢測(cè)手段。但是在中國(guó),也存在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊短缺的問(wèn)題,它的應(yīng)用也受到了限制。
HRG標(biāo)尺適用于HRB值接近100的材料,對(duì)于鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵這些硬度范圍介于HRB標(biāo)尺的高端和HRC標(biāo)尺低端的材料,如果改用HRG標(biāo)尺,就可以大大改善測(cè)試的靈敏度,提高測(cè)試精度。
洛氏硬度計(jì)和表面洛氏硬度計(jì)的標(biāo)尺(即不同的壓頭和試驗(yàn)力組合)通常按材料種類、試樣厚度和硬度范圍三方面的因素來(lái)選擇,具體選擇方法敘述如下:
按材料種類選擇
A標(biāo)尺多用于測(cè)量碳化鎢、硬質(zhì)合金、表面硬化零件等等的硬度;
B標(biāo)尺多用于測(cè)量有色金屬、合金及退火鋼等低硬度的零件的硬度;
C標(biāo)尺多用于測(cè)量碳鋼、工具鋼及合金鋼等經(jīng)淬火、回火處理的試樣的硬度。
按材料選擇并不是一種嚴(yán)格的做法。因?yàn)槊恳环N材料隨著其所采用的不同的熱處理工藝,其最終硬度不可能相同,因此所適應(yīng)的硬度標(biāo)尺也不會(huì)相同。
Scale |
Indenter |
Preliminary force P(N) |
Total force F(N) |
HRA |
Diamond cone |
98.07 |
588.4 |
HRB |
Ball 1.5875 mm dia. |
98.07 |
980.7 |
HRC |
Diamond cone |
98.07 |
1471 |
HRD |
Diamond cone |
98.07 |
980.7 |
HRE |
Ball 3.175 mm dia. |
98.07 |
980.7 |
HRF |
Ball 1.5875 mm dia. |
98.07 |
588.4 |
HRG |
Ball 1.5875 mm dia. |
98.07 |
1471 |
HRH |
Ball 3.175 mm dia. |
98.07 |
588.4 |
HRK |
Ball 3.175 mm dia. |
98.07 |
1471 |
HRL |
Ball 6.350 mm dia. |
98.07 |
588.4 |
HRM |
Ball 6.350 mm dia. |
98.07 |
980.7 |
HRP |
Ball 6.350 mm dia. |
98.07 |
1471 |
HRR |
Ball 12.70 mm dia. |
98.07 |
588.4 |
HRS |
Ball 12.70 mm dia. |
98.07 |
980.7 |
HRV |
Ball 12.70 mm dia. |
98.07 |
1471 |
HR15N |
Diamond cone |
29.42 |
147.1 |
HR30N |
Diamond cone |
29.42 |
294.2 |
HR45N |
Diamond cone |
29.42 |
441.3 |
HR15T |
Ball 1.5875 mm dia. |
29.42 |
147.1 |
HR30T |
Ball 1.5875 mm dia. |
29.42 |
294.2 |
HR45T |
Ball 1.5875 mm dia. |
29.42 |
441.3 |
HR15W |
Ball 3.175 mm dia. |
29.42 |
147.1 |
HR30W |
Ball 3.175 mm dia. |
29.42 |
294.2 |
HR45W |
Ball 3.175 mm dia. |
29.42 |
441.3 |
HR15X |
Ball 6.350 mm dia. |
29.42 |
147.1 |
HR30X |
Ball 6.350 mm dia. |
29.42 |
294.2 |
HR45X |
Ball 6.350 mm dia. |
29.42 |
441.3 |
HR15Y |
Ball 12.70 mm dia. |
29.42 |
147.1 |
HR30Y |
Ball 12.70 mm dia. |
29.42 |
294.2 |
HR45Y |
Ball 12.70 mm dia. |
29.42 |
441.3 |
按樣品的硬度范圍選擇
1:樣品硬度與材料成分及熱處理工藝的關(guān)系:在相同的熱處理工藝下,材料的含碳量越高,材料的硬度也越高。對(duì)應(yīng)于相同的材料,由工藝引起的硬度高低是:淬火、正火、退火。
2:各種洛氏硬度標(biāo)尺的適應(yīng)范圍。每種洛氏硬度標(biāo)尺都有一個(gè)可用范圍,這一點(diǎn)很容易從硬度計(jì)刻度盤上的分度來(lái)確定。
不同洛氏硬度標(biāo)尺(不包括表面洛氏硬度標(biāo)尺)的使用范圍如下:
標(biāo)尺 |
使用范圍 |
硬度符號(hào) |
A |
20-88HRA |
HRA |
B |
20-100HRB |
HRB |
C |
20-70HRC |
HRC |
D |
40-77HRD |
HRD |
E |
70-100HRE |
HRE |
F |
60-100HRF |
HRF |
G |
30-94HRG |
HRG |
H |
80-100HRH |
HRH |
K |
40-100HRK |
HRK |
按厚度或硬化層深度
洛氏硬度試驗(yàn)對(duì)樣品試樣有要求,其厚度不能小于殘余壓痕深度的10倍,試樣背面不能出現(xiàn)明顯的變形痕跡。由此樣品的厚度決定了載荷的選擇,載荷必須保證其所引起的變形小于樣品的最小厚度。對(duì)于每一種硬度試驗(yàn),都存在最小可測(cè)量厚度 。2100433B
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大?。?span id="p3p3j9f" class="single-tag-height">31KB
頁(yè)數(shù): 1頁(yè)
評(píng)分: 4.4
第1頁(yè),共 1頁(yè) 地址:四川省成都市新津縣工業(yè)區(qū)興園 8路397號(hào) 電話: 82551093 傳真: 82551093 郵編: 611430 試驗(yàn): 審核: 簽發(fā): 日期: 年 月 日 檢測(cè) 結(jié)論 該樣品所檢指標(biāo)符合委托方產(chǎn)品質(zhì)量證明書的技術(shù)要求。 備注 批號(hào): 5101012016041201。 說(shuō)明 1.報(bào)告無(wú)試驗(yàn)人,審核人,簽發(fā)人簽字及未蓋鮮章無(wú)效; 2.報(bào)告涂改,換頁(yè)及復(fù)印件未經(jīng)我公司重新 蓋鮮章無(wú)效; 3.本報(bào)告所涉及內(nèi)容和結(jié)果僅對(duì)來(lái)樣負(fù)責(zé),若有意見或疑問(wèn)應(yīng)于收到報(bào)告之日起十日內(nèi) 向本公司提出,逾期未提出的,視為無(wú)異議。 / / / / / / / / / / // / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / // / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / // / / /
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大?。?span id="f5v3xzz" class="single-tag-height">31KB
頁(yè)數(shù): 5頁(yè)
評(píng)分: 4.7
硬度對(duì)照表 根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn) DIN50150, 以下是常用范圍的鋼材抗拉強(qiáng)度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對(duì)照 表。 抗拉強(qiáng)度 RmN/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
洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來(lái)確定硬度值的指標(biāo),以0.002毫米作為一個(gè)硬度單位。在洛氏硬度試驗(yàn)中采用不同的壓頭和不同的試驗(yàn)力,會(huì)產(chǎn)生不同的組合,對(duì)應(yīng)于洛氏硬度不同的標(biāo)尺。常用的有3個(gè)標(biāo)尺,其應(yīng)用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。
洛氏硬度(HR)測(cè)試,當(dāng)被測(cè)樣品過(guò)小或者布氏硬度(HB)大于450時(shí),就改用洛氏硬度計(jì)量。試驗(yàn)方法是用一個(gè)頂角為120度的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm/3.175mm/ 6.35mm/12.7mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面,由壓痕深度求出材料的硬度。最常用的三種標(biāo)尺為A、B、C,即HRA、HRB、HRC,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料硬度的不同,選用不同硬度范圍的標(biāo)尺來(lái)表示。
1. HRA是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度較高的材料。例如:鋼材薄板、硬質(zhì)合金。
2. HRB 是采用100Kg載荷和直徑1.5875mm淬硬的鋼球求得的硬度,用于硬度較低的材料。例如:軟鋼、有色金屬、退火鋼等。
3.HRC是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度較高的材料。例如:淬火鋼、鑄鐵等 。2100433B
按應(yīng)用方式來(lái)分:一般洛氏硬度計(jì),表面洛氏硬度計(jì),綜合型洛氏硬度計(jì);
按操作方式來(lái)分:手動(dòng)洛氏硬度計(jì),電動(dòng)洛氏硬度計(jì);
按顯示方式來(lái)分:指針式,數(shù)顯洛氏硬度計(jì);
按加載方式來(lái)分:砝碼通過(guò)杠桿原理加載,電機(jī)和傳感器組成閉環(huán)加載;
按參考平臺(tái)來(lái)分:手動(dòng)平臺(tái)洛氏硬度計(jì),平臺(tái)移動(dòng)式自動(dòng)洛氏硬度計(jì),機(jī)頭移動(dòng)式自動(dòng)洛氏硬度計(jì)。
洛氏硬度試驗(yàn)是簡(jiǎn)便、迅速的硬度測(cè)試方法。洛氏硬度試驗(yàn)方法廣泛應(yīng)用於生產(chǎn)制造、科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。
洛氏硬度的符號(hào)以HR表示。為適應(yīng)各種不同材料的應(yīng)用,根據(jù)所用的壓頭及試驗(yàn)力的不同組合區(qū)分為洛氏硬度標(biāo)尺(A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、P、R、S、V……)。