布氏、洛氏、维氏硬度 的定义
1. 布氏硬度 :
布氏硬度,是瑞典的J.A.Brinell**提出来的。其原理是用一定直径D的钢球在一定负荷P作用下,压入被测金属表面,并保持一定时间后卸除载荷,以压痕单位面积上所承受的负荷表示金属的硬度。其公式为;HB=(2P/ΠD2)*{1/[1-COS(Φ/2)]}= P/ΠDh D……钢球的直径(Φ2.5,Φ5,Φ10,常用Φ5)d……压痕的直径 Φ……压入角 h……压痕深度 布氏硬度试验时,由于实际试件软硬不同、厚度不同、宽窄不同,所产生的压痕又不能太大和太小,必须满足0.2D〈d〈0.6D,才能保证数据可靠,因此,用一种负荷和一种钢球是不能满足要求的。为保证测试结果可相互比较,定义P/D2为一常数K,给定的K值分别为2.5,10,30。由此也就有了HB10,HB30。对于黑色金属HB10〈140,140〈HB30〈450布氏硬度适合于铸铁及轴承合金和具有粗大晶粒金属材料的测定,其所测的*大硬度一般不超过HV475。以上所涉及的布氏硬度是指HBS,即压头采用淬硬钢球的所测值范围。对于采用硬质合金球的HBW值*大可到650。当布氏硬度超过350时HBS和HBW的值差异很大。
2. 维氏硬度 :
维氏硬度是用面角为136°的金刚石角锥体,在一定负荷作用下,压入被试金属表面,经规定的保荷时间后,卸除负荷,以压痕的单位面积上承受的负荷表示试样的硬度。其公式为:HV=P/F=2SIN68°*(P/d2) d……压痕对角线长度 试验证明HV和HB在450以下是一致的。维氏硬度常用来测定金属的表面层,如镀层、渗碳层、氮化层以及仪表零件的硬度。在静态硬度测定中,维氏硬度试验法是***的一种,并且测量范围很宽,覆盖了工程检验的全部金属材料。
3. 洛氏硬度
A标尺:适用于测定较硬材料的硬度如碳化钨、硬质合金等,也可测定小件、薄板材料或薄表面层的硬度。使用范围一般是HRA70-85。部分实验室人员选用HRA65-70主要是通过测定工件成品硬度来判材料断抗拉强度是否满足要求。B标尺:适用于测定软试件的硬度,当硬度小于HRB25时,试件变形,出现蠕变现象;同时容易产生固定钢球的帽套与试件相接触。C标尺:适用于测定经过热处理后的钢制试件的硬度,低于20时,压痕过深,测值不准,高于67时,易损坏压头。