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硬度计分类及相关原理

硬度计是测量物体硬度的仪器，根据繁简程度可分为简单硬度测量计和复杂硬度测量计两种。根据所测硬度单位分类有：洛氏硬度计 维氏硬度计 显微硬度计 布氏硬度计 邵氏硬度计 巴氏硬度计 里氏硬度计 韦氏硬度计 。
　　 洛氏硬度计 维氏硬度计 布氏硬度计 里氏硬度计 邵氏硬度计 韦氏硬度计 巴氏硬度计 万能硬度计 显微硬度计 其它硬度计 标准硬度块
　　又可分为又分为便携式硬度计和台式硬度计。
　　 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
　　硬度规定:
　　 HS<100
　　 HB<500
　　 HRC<70
　　 HV<1300
　　 (80~88)HRA, (85~95)HRB, (20~70)HRC
　　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)，*后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是金刚石压头，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相同的金刚石为压头，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。
　　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载荷和金刚石压头押入器求得的硬度，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载荷和金刚石压头押入器求得的硬度，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)。
　　 HK=139.54?P/L2。式中：HK－努氏硬度，Mpa；P－荷重，kg；L－凹坑对角线长度，mm。我国和欧洲各国采用维氏硬度，美国则采用努普硬度。兆帕（MPa）是显微硬度的法定计量单位，而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。
　　 4.韦氏硬度计（HW）
　　原理：HW=20-L/0.01，其中L为压入试样的深度，适用于铝合金硬度的现场快速方便的无损检测和质量控制。
　　测试迅速，简便，一卡即可，硬度值可以直接读出，符合中国有色标准YS/T420和美国标准ASTM B647，是标准YS/T420推荐的两种仪器之一。

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