比較硬度方法(金屬硬度表示方法有幾種)
1.金屬硬度表示方法有幾種
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。
硬度不是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。 硬度試驗(yàn)根據(jù)其測(cè)試方法的不同可分為靜壓法（如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等）、劃痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（參照GB/T231-1984），生產(chǎn)中常用布氏硬度法測(cè)定經(jīng)退貨、正火和調(diào)質(zhì)得剛健，以及鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等毛胚或半成品的硬度。 洛氏硬度可分為HRA、HRB、HRC、HRD四種，它們的測(cè)量范圍和應(yīng)用范圍也不同。
一般生產(chǎn)中HRC用得最多。壓痕較小，可測(cè)較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
維氏硬度以HV表示（參照GB/T4340-1999），測(cè)量極薄試樣。編輯本段金屬硬度分述 應(yīng)用范圍 金屬硬度（Hardness）的代號(hào)為H。
按硬度試驗(yàn)方法的不同，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，HRC適用于表面高硬度材料，如熱處理硬度等。
兩者區(qū)別在于硬度計(jì)之測(cè)頭不同，布氏硬度計(jì)之測(cè)頭為鋼球，而洛氏硬度計(jì)之測(cè)頭為金剛石。 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，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，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）。
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?；蛴美锸显碇苯佑貌际希℉B）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）測(cè)量硬度值。
布氏硬度 布氏硬度（HB）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。洛氏硬度（HRC）一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等等。
布式硬度（HB）是以一定大小的試驗(yàn)載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷，測(cè)量被測(cè)表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。
一般為：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(shí)間，去載后，負(fù)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)。洛式硬度 洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo)。
以0.002毫米作為一個(gè)硬度單位。當(dāng)HB>450或者試樣過小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。
它是用一個(gè)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(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示： HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料（如硬質(zhì)合金等）。
HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。 HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火鋼等）。
維氏硬度 無(wú)縫鋼管維氏硬度試驗(yàn)也是一種壓痕試驗(yàn)方法，可用于測(cè)定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優(yōu)點(diǎn)，而克服了它們的基本缺點(diǎn)，但不如洛氏法簡(jiǎn)便，維氏法在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中很少用。
注意事項(xiàng) 1.HRC含意是洛式硬度C標(biāo)尺。 2.HRC和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都很廣泛。
3.HRC適用范圍HRC 20--67，相當(dāng)于HB225--650；若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標(biāo)尺HRA，若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標(biāo)尺HRB，布式硬度上限值HB650，不能高于此值。 4.洛氏硬度計(jì)C標(biāo)尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗(yàn)載荷為一確定值，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)是150千克力。
布氏硬度計(jì)之壓頭為淬硬鋼球（HBS）或硬質(zhì)合金球（HBW），試驗(yàn)載荷隨球直徑不同而不同，從3000到31.25千克力。 5.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。 6.洛式硬度的硬度值是一無(wú)名數(shù)，沒有單位。
（因此習(xí)慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。） 布式硬度的硬度值有單位，且和抗拉強(qiáng)度有一定的近似關(guān)系。
7.洛式硬度直接在表盤上顯示、也可以數(shù)字顯示，操作方便，快捷直觀，適用于大量生產(chǎn)中。 布式硬度需要用顯微鏡測(cè)量壓痕直徑，然后查表或計(jì)算，操作較繁瑣。
8.在一定條件下，HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為：1HRC≈1/10HB。
硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中最簡(jiǎn)單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn)，生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。
實(shí)踐證明，。
2.材料常用的硬度試驗(yàn)方法有幾種
材料的硬度測(cè)試大致有三類方法：
1、壓入法，主要有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。
2、回跳式，主要有肖氏硬度、理氏硬度。
3、刻劃法，如莫氏硬度。
上述硬度測(cè)試方法的適用范圍大致為：
1、布氏硬度通常用于測(cè)定鑄鐵、非鐵金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼及結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)件等。
2、洛氏硬度理論上可用于各種材料硬度的測(cè)試，但因用不同的硬度等級(jí)測(cè)得的硬度值無(wú)法比較，故常用于淬火鋼的硬度測(cè)試。
3、維氏硬度常用于表面淬火時(shí)石硬化層深度和化學(xué)熱處理（如滲氮）件表面硬度測(cè)試。
4、肖氏硬度和理氏硬度常用于測(cè)試經(jīng)精加工零件的表面硬度，如機(jī)床淬火導(dǎo)軌等。
5、莫氏硬度是一種劃痕硬度，主要用于無(wú)機(jī)非金屬材料，特別是礦物的硬度測(cè)試。
3.三種鑒定材料的硬度方法是什么
硬度是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。按照測(cè)量方法的不同，可分為布氏硬度/洛氏硬度/維氏硬度/等，方法分別如下：
一、布氏硬度HB
布氏硬度是用一定的負(fù)荷（一般為3000kg），把一定硬度的淬硬鋼球（常用10、5、2.5毫米）壓入材料表面，然后用所加的負(fù)荷除以材料上球印的表面積，所得結(jié)果就是布氏硬度值，單位是公斤/平方毫米，但習(xí)慣上不予標(biāo)注。按照GB231-84，用淬火鋼球所測(cè)出的硬度用HBS表示；用硬質(zhì)合金球?yàn)閴侯^所測(cè)出的硬度值為HBW.HBS適用于測(cè)量退火/正火/調(diào)質(zhì)鋼及鑄鐵/有色金屬及硬度小于450HBS的較軟材料；HBW適用于測(cè)量硬度在450~650HBW之間的淬火材料.
1、優(yōu)點(diǎn)：由于被測(cè)金屬壓坑面積較大，所以結(jié)果比較準(zhǔn)確。同時(shí)實(shí)踐證明HB與不淬火鋼抗拉強(qiáng)度σb有一定的近似關(guān)系，對(duì)于低碳鋼σb=3.53HB，中碳鋼σb=3.5HB，高碳鋼σb=3.33HB，灰鑄鐵σb=0.98HB，（σb單位為Mpa）因此根據(jù)材料的布氏硬度值，可以近似地確定金屬材料的抗拉強(qiáng)度。
2、缺點(diǎn)：不適合測(cè)量HB大于450的材料，因?yàn)椴牧系挠捕忍呷菀滓痄撉蜃冃?，使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。同時(shí)由于壓印較大，不適合測(cè)定成品和薄板材料。
二、洛氏硬度HR
洛氏硬度是用120度圓錐形金剛石壓入器或直徑為1.59毫米的淬硬鋼球作為壓頭，在一定的負(fù)荷的作用下壓入材料的表面上，用壓入的深度來計(jì)算材料硬度的大小。洛氏硬度沒有單位。根據(jù)所采用的負(fù)荷不同，洛氏硬度又分為三種
1、HRA測(cè)量硬度很高或硬而薄的HB大于700的金屬，如硬質(zhì)合金表面處理工件等，負(fù)荷為60公斤及120o金鋼錐）；
2、HRB測(cè)量較軟的退火件及銅、鋁及HB=60~230的金屬，負(fù)荷為100公斤及ф1.588mm鋼球；
3、HRC一般用于測(cè)量HB=230~700的調(diào)質(zhì)鋼或淬火回火后的工件，負(fù)荷為150公斤及120o金鋼錐；
優(yōu)點(diǎn)：使用方法簡(jiǎn)便，可以直接從刻度盤上直接讀出數(shù)值。由于壓印較小，適合測(cè)定成品和薄板材料。
缺點(diǎn)：由于壓印小，所以不準(zhǔn)確，一般多測(cè)幾點(diǎn)，然后取平均值。
以上三種洛氏硬度中一HRC應(yīng)用最多，一般經(jīng)淬火處理的鋼材均用它。
洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間的關(guān)系約為高硬度時(shí) HRC1/10HB;
三、維氏硬度HV和顯微硬度
測(cè)定維氏硬度的原理基本與布氏硬度相同，區(qū)別在于壓頭采用錐面夾角為136度的金剛石正四棱錐體，單位是公斤/平方毫米，一般不予標(biāo)出。
維氏法所用載荷較小。壓痕淺，適用于測(cè)量零件薄的表面硬化層、金屬鍍層及薄片金屬的硬度，這是布氏和洛氏所不及的。此外，因壓頭是金剛石角錐，載荷可調(diào)范圍大，故對(duì)軟硬材料均適用，測(cè)定范圍0~1000HV。
較新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗(yàn)第一部分：試驗(yàn)方法》
用布氏、洛氏、維氏的硬度試驗(yàn)法，載荷大、壓痕面積大，只能得到金屬材料組織混合物的平均硬度值，當(dāng)需要測(cè)定某個(gè)相或某個(gè)晶粒硬度時(shí)，就要用到顯微硬度。
顯微硬度試驗(yàn)法的原理與維氏相同，也是以載荷與壓痕表面積之比來確定。不同的是所采用的載荷極小，一般在1~120gf(1gf=0.0098N)，顯微硬度值也可用HV來表示。
4.要比較材料的硬度大小,我們通常采用的方法是什么
硬度---是材料抵抗外物刺入的一種能力。用硬度試驗(yàn)器來試驗(yàn)是現(xiàn)代試驗(yàn)硬度常用的方法。最常用的試驗(yàn)法有洛氏硬度試驗(yàn)洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)利用鉆石沖入金屬的深度來測(cè)定金屬的硬度，沖入深度愈大，硬度愈小。鉆石沖入金屬的深度，可從指針指出正確的數(shù)字，該數(shù)字稱為洛氏硬度數(shù)。
脆性---表示物質(zhì)受拉力或沖擊時(shí)容易破裂破碎的性質(zhì)，比如鑄鐵的脆性大，甚至跌落地上亦會(huì)破裂。脆性與硬度有密切關(guān)系，硬度高的材料通常脆性亦大。
另外說一點(diǎn)，金剛石是目前人們發(fā)現(xiàn)的最硬的天然物質(zhì)，但這并非說它不能被砸碎，也不能說它的化學(xué)性質(zhì)是最穩(wěn)的物質(zhì)。若拿一個(gè)大鐵錘猛砸一塊金剛石，金剛石照樣會(huì)碎。而我們所講的硬度，是指物質(zhì)之間的表面劃痕，即較硬物質(zhì)可以在較軟的物質(zhì)的表面上造成劃痕，較軟物質(zhì)不能在較硬的物質(zhì)表面上造成劃痕。兩種不同質(zhì)地的物質(zhì)之間區(qū)別孰硬孰軟，就是看誰(shuí)能在誰(shuí)身上“畫上畫”，而不是看誰(shuí)能打碎誰(shuí)??！
“打碎”問題就是脆性問題。
5.比較材料的硬度可以用什么方法
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。
固體對(duì)外界物體入侵的局部抵抗能力，是比較各種材料軟硬的指標(biāo)。由于規(guī)定了不同的測(cè)試方法，所以有不同的硬度標(biāo)準(zhǔn)。
各種硬度標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)含義不同，相互不能直接換算，但可通過試驗(yàn)加以對(duì)比。硬度分為：①劃痕硬度。
主要用于比較不同礦物的軟硬程度，方法是選一根一端硬一端軟的棒，將被測(cè)材料沿棒劃過，根據(jù)出現(xiàn)劃痕的位置確定被測(cè)材料的軟硬。定性地說，硬物體劃出的劃痕長(zhǎng)，軟物體劃出的劃痕短。
②壓入硬度。主要用于金屬材料，方法是用一定的載荷將規(guī)定的壓頭壓入被測(cè)材料，以材料表面局部塑性變形的大小比較被測(cè)材料的軟硬。
由于壓頭、載荷以及載荷持續(xù)時(shí)間的不同，壓入硬度有多種，主要是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等幾種。③回跳硬度。
主要用于金屬材料，方法是使一特制的小錘從一定高度自由下落沖擊被測(cè)材料的試樣，并以試樣在沖擊過程中儲(chǔ)存（繼而釋放）應(yīng)變能的多少（通過小錘的回跳高度測(cè)定）確定材料的硬度。
