硬度换算表及常识
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碱度:把天然水经处理过的水的PH降低到相应于纯CO2水溶液的PH值所必须中和的水中强碱物种的总含量。
按这个定义,碱度由强酸(盐酸或硫酸)滴定至终点,单位为ep/L.硬度:通常说的总硬度指水中Ca2+,Mg2+的总量,这是因为其他离子的总含量远小于二者的含量,因此不予考虑。
只有在其他量子含量很高时才考虑,其对硬度的影响。
水中的阳离子(除H+外)一般也碳酸盐,重碳酸盐,硫酸盐及氯化物等形式存在。
硬度可以分为暂时硬度,永久硬度个负硬度等类型。
暂时硬度:又称碳酸盐硬度,指水中钙,镁的碳酸盐的含量,因天然水中碳酸盐含量很低,只有在碱性水中才存在碳酸盐。
故暂时硬度一般是指水中重碳酸盐的含量,水在煮沸时其中的重碳酸盐分解出碳酸盐沉淀。
常用的硬度单位是毫摩尔/升(mmol/L)永久硬度:又称非碳酸盐硬度,主要指水中钙,镁的氯化物.硫酸盐的含量,之外尚有少量的钙.镁硝酸盐.硅酸盐等盐类,在常压9体积不变)情况下加热,这些盐类不会析出沉淀。
常用的硬度单位是毫摩尔/升(mmol/L)负硬度:指水中钾.纳的碳酸盐.重碳酸盐及氢氧化物的含量,又称为纳盐硬度。
当水的总碱度大于总硬度时,就回出现负硬度。
负硬度可以消除水的永久硬度,负硬度不能与永久硬度共存。
常用的硬度单位是毫摩尔/升(mmol/L)碱度和硬度是水的重要参数,二者之间的关系有以下三种情况:(1)总碱度〈总硬度,此时,水中有永久硬度和暂时硬度,无钠盐(负)硬度,则:总硬度—总碱度=永久硬度总碱度=暂时硬度(2)总碱度〉总硬度,水中无永久硬度,而存在暂时硬度和钠盐硬度,则:总硬度=暂时硬度总碱度—总硬度=钠盐硬度(负硬度)(3)总碱度=总硬度,水中没有永久硬度和钠盐硬度,只有暂时硬度,则:总硬度=总碱度=暂时硬度。
常用硬度换算表钢材的常用硬度标准金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。
布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。
以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;D--试验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。
在钢管标准中,布氏硬度用途最广,往往以压痕直径d 来表示该材料的硬度,既直观,又方便。
举例:120HBS10/1000130:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。
B、洛氏硬度(HK)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。
硬度单位的转换度換算公式1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+122.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HR C)+153.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)4.洛式硬度(H RC)= 勃式硬度(BHN)/10-3硬度測定範圍:HS<100 HB<500 HR C<70 HV<1300(80~88) H RA, (85~95) H RB, (20~70)HRC洛氏硬度中HRA、H RB、HR C等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf);而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。
因此标尺B适用相对较软的材料,而标尺C适用较硬的材料。
实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。
因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。
但各种材料的换算关系并不一致。
本站《硬度对照表》一文对钢的不同硬度值的换算给出了表格,请查阅。
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/m m2)。
2.洛氏硬度(H R) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
硬度知识一、硬度简介:硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:•HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
•HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
•HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
#############################################################################################注:洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf);而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。
硬度知识介绍及硬度对照表硬度实验的方式较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。
最普通的是静负荷压入法硬度实验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、维氏硬度(HV),橡胶塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。
最流行的里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度实验,其值代表金属弹性变形功的大小。
因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。
钢材的硬度:金属硬度(Hardness)的代号为H。
按硬度实验方式的不同,常规表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC较为常常利用。
HB应用范围较广,HRC适用于表面高硬度材料,如热处置硬度等。
二者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。
HV-适用于显微镜分析。
维氏硬度(HV)以120kg之内的载荷和顶角为136的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。
HL手提式硬度计,测量方便,利用冲击球头冲击硬度表面后,产生弹跳;利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度,公式:里氏硬度HL=1000VB (回弹速度)/VA(冲击速度)。
目前最常常利用的便携式里氏硬度计用里氏(HL)测量后可以转化为:布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、肖氏(HS)硬度。
或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)测量硬度值。
布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处置之前或退火后的钢铁。
洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处置后的硬度等等。
一、HB-布氏硬度:布氏硬度(HB)是以必然大小的实验载荷,将必然直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,维持规按时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。
硬度表示材料抵抗硬物体压入其外表的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料外表,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm 2 (N/mm 2)。
2.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm 的钢球,在一定载荷下压入被测材料外表,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:• HRA :是采用60kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
• HRB :是采用100kg 载荷和直径1.58mm 淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
• HRC :是采用150kg 载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)以120kg 以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料外表,用材料压痕凹坑的外表积除以载荷值,即为维氏硬度HV 值(kgf/mm 2)。
邵氏硬度〔HA 〕 邵氏硬度专用在橡胶方面的硬度测试 做橡胶的应该知道怎么测邵氏硬度〔HA 〕 用于橡胶、塑料等材料的硬度测定,将一定形状的钢制压针,在试验力作用下压入试样外表,当压足平面与试样外表严密贴合时,测量压针相对压足平面的伸出长度。
通过公式计算出邵氏硬度值。
具有构造简单、使用方便、型小体轻、读数直观等特点。
A 型参数:刻度盘值:0-100HA ;压针行程范围:0—2.5mm ;压针端部压力:0.055N-8.05N ;压针顶 端直径:Φ0.79mm+\-0.03m m 。
硬度日常生活中,人们对材料的评价往往爱用软” 硬”来描述,如铅就被认为软,钢就被认为硬。
实际上,软” 硬”与前面我们所讲的材料的强度密切相关。
在工程上,为了在不破坏工件的情况下,方便地成批检验产品的质量,在对结构材料的性能评价上,还确定了硬度”这样一个性能指标。
本质上一般可以认为,硬度是指材料表面上不大的体积内抵抗变形或破裂的能力。
根据不同的实验方法,硬度值的物理意义有所不同。
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抗力;刻划法硬度值表示材料表面局部破裂的能力。
在生产上使用最广泛的是静负荷压入法试验,根据压头形状、材料及加载大小的不同,硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度,它们适用于不同的材料。
各种硬度的压头形状、材料、载荷、运用范围等见表3-1。
农3—1桃厦试验实践证明材料的强度越高,硬度值也越高。
材料的各硬度值之间、硬度和强度之间有近似的对应 关系。
我们简单介绍一些,对大家今后检验材料也许是有用的。
非淬火钢j=0.362HB HB>175j=0.345HBHB<175碳钢 4cb=51.32 X0 /(100-HRC) 2HRC<10铸钢cb=(0.3-0.4)HB3j=8.61 X0/(100-HRC)HRC>40上述式中 j 的单位为kg/mm 2O 断裂韧性机械零件的脆性断裂和材料的脆性检测是工程技术中必须解决的一个重要问题。
在工程设计中, 是用屈服强度 00.2并考虑一定的安全系数来确定结构材料的许用应力 [b 的,即[(T ]冷j /n , n>1 , n 就是安全系数。
d 按图3-2,机械零件在[J 下工作不仅不会发生塑性变形,更不会断裂,然而事实并非如此。
大量事例的实验分析表明,低应力脆断总是由材料中缺陷引发的裂纹扩展引起的。
这些缺陷可能是在 材料制备过程中产生的,也可能是在加工过程中产生的,还可能是在使用中形成的,因而是难以避免 的。
硬度換算公式1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+122.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+153.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3硬度測定範圍:HS<100HB<500HRC<70HV<1300(80~88)HRA, (85~95)HRB, (20~70)HRC洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標準,稱為尺規A、尺規B、尺規C。
洛氏硬度試驗是現今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗之一,三種尺規的初始壓力均為98.07N(合10kgf),最後根據壓痕深度計算硬度值。
尺規A使用的是球錐菱形壓頭,然後加壓至588.4N(合60kgf);尺規B 使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭,然後加壓至980.7N(合100kgf);而尺規C使用與尺規A相同的球錐菱形作為壓頭,但加壓後的力是1471N(合150kgf)。
因此尺規B適用相對較軟的材料,而尺規C適用較硬的材料。
實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關係。
因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。
但各種材料的換算關係並不一致。
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。
它是金屬材料的重要性能指針之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載後,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)當HB>450或者試樣過小時,不能採用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。
它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。
百科名片材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
固体对外界物体入侵的局部抵抗能力,是比较各种材料软硬的指标。
由于规定了不同的测试方法,所以有不同的硬度标准。
各种硬度标准的力学含义不同,相互不能直接换算,但可通过试验加以对比。
早在1822年,Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体,这是所谓的摩氏硬度计。
硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。
为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
目录硬度分为:①划痕硬度。
主要用于比较不同矿物的软硬程度,方法是选一根一端硬一端软的棒,将被测材料沿棒划过,根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。
定性地说,硬物体划出的划痕长,软物体划出的划痕短。
②压入硬度。
主要用于金属材料,方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。
由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同,压入硬度有多种,主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等几种。
③回跳硬度。
主要用于金属1.洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。
以0.002毫米作为一个硬度单位。
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
2.布氏硬度布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。
硬度换算公式
硬度换算公式是用于将不同硬度单位之间进行转换的公式。
硬度是指物体抵抗压痕形成的能力,常用于材料的硬度测试和比较。
以下是几种常见的硬度单位及其换算公式:
1.Vickers硬度(HV)和Rockwell硬度(HR)之间的换算公式: HRB = HV /
14.229 HRC = HV / 14.229 - 3.265
2.Brinell硬度(HB)和Rockwell硬度(HR)之间的换算公式: HRB = HB /
500 HRC = (HB / 500) - 3
3.Shore硬度(HS)和Rockwell硬度(HR)之间的换算公式: HRB = HS /
0.57 HRC = (HS / 0.57) - 39.2
4.Rockwell硬度(HR)和Vickers硬度(HV)之间的换算公式: HV = HR *
14.229 HRC = (HR * 14.229) - 3.265
5.Rockwell硬度(HR)和Brinell硬度(HB)之间的换算公式: HB = HR *
500 HRC = (HR * 500) - 3
6.Rockwell硬度(HR)和Shore硬度(HS)之间的换算公式: HS = HR *
0.57 HRC = (HR * 0.57) - 39.2
这些公式可以根据不同硬度测试方法和标准进行变化。
在实际应用中,硬度单位的转换可用于比较不同材料的硬度或将硬度值转换为其他单位以满足特定需求。
硬货↑洛氏硬度、布氏硬度等硬度对照表和换算方法2015-05-07点击上面蓝色字体直观学机械关注我们一、硬度简介:硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1. 布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2. 洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:• HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
• HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
• HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3. 维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
注:洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf);而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。
硬度换算公式:1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+122.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+153.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3--------------------------------------------------------------------------------------------------一、硬度简介:硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高,耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB) (Brinell)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:· HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
· HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
· HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
注:洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度计用于铸铁等工件的洛氏硬度值测量维氏硬度计用于较薄工件的维氏硬度值测量布氏硬度计用于硬度较高的工件布氏硬度值测量里氏硬度计是便携式硬度计,用于不宜拆卸或较大产品的硬度值测量邵氏硬度计用于橡胶类产品邵氏硬度值测量韦氏硬度计用于铝合金类产品韦氏硬度值测量巴氏硬度计用于玻璃钢类产品巴氏硬度值测量万能硬度计用于多种硬度标尺下的硬度值测量显微硬度计维氏硬度计的一种,用于很薄的工件的维氏硬度值测量肖氏硬度计用于测定黑色金属和有色金属的肖氏硬度值(邵氏硬度等同于肖氏硬度)硬度单位的转换度换算公式:1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+122.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+153.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3HRB100=HV233=HRC21.8HRB99.2=HV226=HRC20.0HRB96=HV211=HRC17.0HRC≈0.1HB在160~450HV范围内,HRC=120-1510/√HV(开平方根)硬度单位换算表(洛氏、维氏、肖氏硬度换算表)HRC HV HRA HS81 1618 92.579 1521 91.577 1424 90.575 1327 89.573 1230 88.571 1133 87.569 978 86.068 940 85.6 9767 900 85.0 9566 865 84.5 9265 832 83.9 9164 800 83.4 8863 772 82.8 8762 746 82.3 8561 720 81.8 8360 697 81.2 8159 674 80.7 8058 653 80.1 7857 633 79.6 7656 613 79.0 7555 595 78.5 7454 577 78.0 7253 560 77.4 7152 544 76.8 6951 528 76.3 6850 513 75.9 6749 498 75.2 6648 484 74.7 6447 471 74.1 6346 458 73.6 6245 446 73.1 6044 434 72.5 5843 423 72.0 5742 412 71.5 56洛氏、维氏、肖氏硬度换算表(二)HRC HV HRA HS41 402 70.9 5540 392 70.4 5439 382 69.9 5238 372 69.4 5137 363 68.9 5036 354 68.4 4935 345 67.9 4834 336 67.4 4733 327 66.8 4632 318 66.3 4431 310 65.8 4330 302 65.3 4229 294 64.7 4128 286 64.3 4127 279 63.8 4026 272 63.3 3825 266 62.8 3824 260 62.4 3723 254 62.0 3622 248 61.5 3521 243 61.0 3520 238 60.5 34(18) 230 - 33(16) 222 - 32(14) 213 - 31(12) 204 - 29(10) 196 - 28(8) 188 - 27(6) 180 - 26(4) 173 - 25(2) 166 - 24(0) 160 - 24硬度简介及换算关系金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。
硬度换算表及常识根据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。
硬度日常生活中,人们对材料的评价往往爱用“软”、“硬”来描述,如铅就被认为软,钢就被认为硬。
实际上,“软”、“硬”与前面我们所讲的材料的强度密切相关。
在工程上,为了在不破坏工件的情况下,方便地成批检验产品的质量,在对结构材料的性能评价上,还确定了“硬度”这样一个性能指标。
本质上一般可以认为,硬度是指材料表面上不大的体积内抵抗变形或破裂的能力。
根据不同的实验方法,硬度值的物理意义有所不同。
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抗力;刻划法硬度值表示材料表面局部破裂的能力。
在生产上使用最广泛的是静负荷压入法试验,根据压头形状、材料及加载大小的不同,硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度,它们适用于不同的材料。
各种硬度的压头形状、材料、载荷、运用范围等见表3-1。
硬度對照表(鋼之勃氏硬度與其他硬度值之換算表)∙表中( )內的數字不常用∙洛氏硬度計上刻度A、B、C是使用鑽石圓錐壓凹器(brale)∙此表摘自JIS鋼鐵手冊(1980)版資料钢材的常用硬度金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。
布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。
以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
其计算公式为:式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;D--试验用钢球直径,mm;d--压痕平均直径,mm。
测定布氏硬度较准确可靠,但一般HBS只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,对于较硬的钢或较薄的板材不适用。
硬度对照表及换算表(维氏、洛氏、莫氏、肖氏、布氏硬度等)(2022年参考新模板)一般而言通过以上各种测量方法得出的结果之间没有直接的换算关系。
平时一般多用指甲和钥匙作参照指标。
勃氏硬度=努氏硬度相对硬度与绝对硬度教科书里写得很清楚,矿物的相对硬度分为10个等级。
以两矿物相互摩擦,晶体表面会出现刮痕的矿物的硬度较小,也就是说硬度大的晶体会刮伤硬度小的晶体。
相对硬度从1到10的代表矿物,分别是「1滑石、2石膏、3方解石、4萤石、5磷灰石、6正长石、7石英、8黄玉、9刚玉、10钻石。
这组相对硬度表是由矿物学者摩氏(Friedrich Mohs,1773-1839)首创的,摩氏也译作莫氏,因此相对硬度也称为摩氏硬度或莫氏硬度。
摩氏出生于德国,1801年迁居到奥地利,从事矿物鉴定工作,因此有些书本说摩氏是奥地利人,有些网络资料则说他是德国人。
摩氏硬度是相对硬度,因此,正长石的硬度6并不等于石膏硬度2的3倍;同样地,钻石的硬度10也不等于磷灰石硬度5的2倍。
也就是说,相对硬度只是定性的分级,而不是定量的尺度。
另一种硬度分级称为绝对硬度(维氏压入硬度),它是一种定量的测定,量测的方法是在矿物晶体的平滑表面上以硬度计的探头撞击,同时让探头在晶体表面停留几秒钟。
移开探头后,可以在晶体表面上看到凹痕。
在撞击力和作用时间相同的条件下,硬度大的晶体凹痕较小,硬度小的晶体凹痕就比较大。
由凹痕的尺寸、撞击力的大小,以及作用的时间,就可计算出受测晶体的绝对硬度。
它的单位是Kg/mm2,也就是等同于压力的单位。
因为是经由压痕来求得硬度,所以这种绝对硬度也称为压痕硬度(indentation hardness)。
硬度在材料科学中,硬度指「固体材料抗拒永久形变的特性」。
三种主要的硬度定义方式包括:1.刻划硬度2.压入硬度3.回弹硬度具体测量方法参见硬度试验。
硬度单位和换算硬度试验方法有很多种,包括洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度、努氏硬度、里氏硬度、韦氏硬度、巴氏硬度等,每种试验方法还包括不同的试验条件,如试验力的大小和加载方式、压头的类型和材料等,这就造成了在不同国家、行业和单位中采用的硬度单位不统一的问题。
为了从一种硬度单位换算成另一种硬度单位,就需要借助硬度换算表或硬度换算工具。
根据GB/T 1172-1999《黑色金属硬度及强度换算值》,只有当试件组织均匀一致时,才能得到较精确的硬度换算数值。
因此应尽量避免使用硬度换算表,直接使用合适的传统硬度计进行测试。
金属材料最常见到的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度属于压入硬度,硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力;回跳法(肖氏、里氏)测量硬度,硬度值代表金属弹性变形功能的大小。
HBS/HBW 布氏硬度Brinell Hardness用直径D的淬火钢球或硬质合金球作压头,以相应的试验力F 压入试件表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,得到一直径为d 的压痕。
用试验力除以压痕表面积,所得值即为布氏硬度值,符号用HBS或HBW表示。
HRA/HRB/HRC洛氏硬度Rockwell Hardness用锥顶角为120°的金刚石圆锥或Ø1.588mm和Ø3.176mm淬火钢球作压头和载荷配合使用,在10kgf初载荷和60、100或150kgf 力总载荷(即初载荷加主载荷)先后作用下压入试样,在总载荷作用后,以卸除主载荷而保留主载荷时的压入深度与初载荷作用下压入深度之差来表示硬度。
洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。
这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。
常用的有HRA、HRB和HRC三种,其中HRC应用最广。
HV维氏硬度Vickers Hardness维氏硬度测量原理与布氏硬度相似。
采用相对面夹角为136°金刚石正四棱锥压头,以规定的试验力F压入材料的表面,保持规定时间后卸除试验力,用正四棱锥压痕单位表面积上所受的平均压力表示硬度值,标记符号为HV。
根据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。
660 58.3
670 58.8
680 59.2
690 59.7
700 60.1
720 61.0
740 61.8
760 62.5
780 63.3
800 64.0
820 64.7
840 65.3
860 65.9
880 66.4
900 67.0
920 67.5
940 68.0
硬度
日常生活中,人们对材料的评价往往爱用“软”、“硬”来描述,如铅就被认为软,钢就被认为硬。
实际上,“软”、“硬”与前面我们所讲的材料的强度密切相关。
在工程上,为了在不破坏工件的情况下,方便地成批检验产品的质量,在对结构材料的性能评价上,还确定了“硬度”这样一个性能指标。
本质上一般可以认为,硬度是指材料表面上不大的体积内抵抗变形或破裂的能力。
根据不同的实验方法,硬度值的物理意义有所不同。
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抗力;刻划法硬度值表示材料表面局部破裂的能力。
在生产上使用最广泛的是静负荷压入法试验,根据压头形状、材料及加载大小的不同,硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度,它们适用于不同的材料。
各种硬度的压头形状、材料、载荷、运用范围等见表3-1。
实践证明材料的强度越高,硬度值也越高。
材料的各硬度值之间、硬度和强度之间有近似的对应关系。
我们简单介绍一些,对大家今后检验材料也许是有用的。
非淬火钢σb=0.362HB HB>175
σb=0.345HB HB<175
碳钢σb=51.32×104/(100-HRC)2HRC<10
铸钢σb=(0.3-0.4)HB
σb=8.61×103/(100-HRC) HRC>40
上述式中σb的单位为kg/mm2
断裂韧性
机械零件的脆性断裂和材料的脆性检测是工程技术中必须解决的一个重要问题。
在工程设计中,是用屈服强度σ0.2并考虑一定的安全系数来确定结构材料的许用应力[σ]的,即[σ]≤σ0.2/n,n>1,n就是安全系数。
按图3-2,机械零件在[σ]下工作不仅不会发生塑性变形,更不会断裂,然而事实并非如此。
大量事例的实验分析表明,低应力脆断总是由材料中缺陷引发的裂纹扩展引起的。
这些缺陷可能是在材料制备过程中产生的,也可能是在加工过程中产生的,还可能是在使用中形成的,因而是难以避免的。
这就是说,在实际应用中,材料在承受载荷后,还可能导致已有微裂纹的扩展,当裂纹尺寸到达某个临界值时突然断裂。
这个引起破坏的临界裂纹长度和相对应的应力大小对于不同材料是不同的。
二十世纪六十年代发展的断裂力学对此给出了规律性的解释。
其中最重要的是应力强度因子的概念。
这个应力强度因子表示了裂纹在外界名义应力作用下,处于弹性平衡状态时,裂纹尖端附近应力场的强弱,也就是说,应力强度因子确定了裂纹尖端附近各点的应力大小。
对于含有裂纹的机械另件,在外力作用下裂纹扩展有三种类型:张开型、滑移型和剪切型(图3-4),对于这三种不同类型的裂纹扩展,其应力强度因子不同,分别用KⅠ、KⅡ、KⅢ表示,其中张开型裂纹扩展是最常见、最危险的情况,我们重点介绍这种类型。
图3-4
断裂力学的分析计算表明,,式中Y是裂纹的形状因子,表示不同几何形状的裂纹尖端前的应力分布是不同的,σ是外界施加的名义应力,a是裂纹长度。
从KⅠ的表达式中可以看出,当名义应力确定时,随着裂纹a的增加KⅠ也增加,我们把裂纹扩展至产生突然断裂的裂纹长度叫作临界值裂纹长度a c,与这个临界裂纹长度a c对应的临界应力强度因子就叫做断裂韧性,记作K IC,它是一个材料常数,既对于某种特定的材料,在一定条件下它有确定的值。
另外,我们还可以发现,如果要使材料能承受高的名义应力,则材料内的微裂纹尺寸就必须尽可能短。
在此特别要注意应力强度因子和断裂韧性是二个完全不同的概念,一定要把他们分清楚。
现在,重要的机件,特别是航空航天所用机件设计,其强度指标除考虑屈服强度外都必须根据断裂韧性进行进一步的核准,明确所允许的临界裂纹尺寸。