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硬度计的应用:了解一下硬度计的种类和区别

时间:2022-05-18      阅读:1247

  大家都知道“硬度”是衡量材质软硬程度的指标,但是“硬度”其实不是一个单纯的物理量,而是反映材料的强度、弹性、韧性、塑性等性能的一项综合指标,了解这一点非常重要,所以硬度计根据不同的测试原理分为很多种类,下面就来说说它们的种类和区别。
 
  金属硬度英文Hardness,代号H,按硬度试验方法的不同,硬度计分为分为里氏硬度计(HL)、洛氏硬度计(HRC)、布氏硬度计(HB)、维氏硬度计(HV)等,像肖氏硬度计(HS)和里氏硬度计(HL),它们属于回跳法的硬度实验原理,测出来的数值代表的是金属弹性变形功的大小。而像洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、维氏硬度(HV)、布氏硬度(HB),运用的是静负荷压入法硬度试验的原理,测出来的数值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。
 
  1.里氏硬度计(HL)
 
  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;再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=1000×VB(回弹速度)/VA(冲击速度)。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。
 
  里氏特点:小巧便携设计、兼容性良好,可预先设置硬度上下限(超出范围自动报警)、大容量存储、与PC机连接后更加方便数据管理、支持测量多种硬度计制氏即刻显示与转换等
 
  2.洛氏硬度计(HRC)与布氏硬度计(HB)
 
  两者比较常用,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。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。两者测头不同,洛氏硬度计(HRC)的测头材质是金刚石,布氏硬度计(HB)的测头材质是钢球。在一定条件下,HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB。
 
  布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为: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)。
 
  布氏特点:具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。
 
  洛式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。
 
  洛氏特点:操作简便迅速,压痕小,采用不同标尺,可测定各种软硬不同和薄厚不 一试样的硬度。
 
  3.维氏硬度计(HV)
 
  维氏硬度计(HV)适用于显微镜分析。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,即为维氏硬度值(HV)。
 
  维氏特点:精度高重复性好、测试范围宽广;维氏硬度计试验的试验力可以小到10gF,压痕非常小,特别适合测试薄小材料;维氏硬度计试验的优点在于其硬度值与试验力的大小无关,只要是硬度均匀的材料,可以任意选择试验力,其硬度值不变。
 
  硬度测试是检测材料性能的重要指标之一,也是速的试验方法之一。之所以能成为力学性能试验的常用方法,是因为硬度测试能反映出材料在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异,硬度计在各领域应用广泛可见一斑。
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