《工程材料及热处理》课件-2.2 硬度

金属材料的力学性能2.1硬度硬度的含义布氏硬度洛氏硬度维氏硬度是指材料抵抗其它更硬物体压入其表面的能力。即表示金属材料抵抗局部变形的能力。硬度的表示方法常用的表示方法压入法划痕法回跳法

用一定直径的压头（球体），以相应试验力压入待测表面，保持规定时间卸载后，测量材料表面压痕直径，以此计算出硬度值。1.布氏硬度

（1）布氏硬度测量原理布氏硬度计淬火钢球

HBS（硬度值

450的材料）硬质合金钢球HBW

（硬度值450~650的材料）（2）压头：

（3）表示方法例如：350HBS、600HBW一般，数字+布氏硬度符号或后面依次注明压头直径、实验力以及保存时间。单位为MPa（通常不标明）

布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。缺点：压痕大，不宜测量成品零件或薄件的硬度，以及比压头还硬的材料。布氏硬度适用于：常用于测量较软材料、灰铸铁、有色金属、退火正火钢材的硬度。调质处理钢、原材料，毛坯。当HBS<450时有效（HBW450-650)（4）布氏硬度特点用锥顶角为120°的金刚石圆锥或直径1.588mm的淬火钢球，以相应试验力压入待测表面，保持规定时间卸载后卸除主试验力，以测量的残余压痕深度增量来计算出硬度值。实际测量时，硬度值一般有硬度计的刻度盘上直接读出。(1)洛氏硬度测量原理2.洛氏硬度洛氏硬度计(2)洛氏硬度的分类及应用HRA、HRB、HRC分别测得的硬度，不可直接比较大小表示为：硬度值+三种不同的标尺代号。（无单位）例如：20~85HRA20~100HRB20~70HRC（3）洛氏硬度表示方法HR=(k-h)/0.002不写单位（4）洛氏硬度特点：优点：缺点：测量操作简单，方便快捷，压痕小；测量范围大，能测较薄工件。测量精度较低，可比性差，不同标尺的硬度值不能比较。是生产中应用最广泛的硬度试验方法。可用于成品检验和薄件表面硬度检验。不适于测量组织不均匀材料。（5）洛氏硬度应用：布氏硬度与洛氏硬度的比较洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类；布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。）布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。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。维氏硬度计维氏硬度试验原理维氏硬度压痕3.维氏硬度（HV）小负荷维氏硬度计显微维氏硬度计维氏硬度（HV）测试计用压头为锥面夹角为136º的金刚石四棱锥体。以一定的试验力将压头压入试样表面，保持规定时间卸载后，在试样表面留下一个四方锥形的压痕，测量压痕两对角线长度，以此计算出硬度值。（2）表示方法维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值，后面的数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。例如：580HV/30/20（1）维氏硬度测量原理优点：适用范围广，从极软到极硬材料都可测量;测量精度高，可比性强；能测较薄工件。缺点：测量操作较麻烦，测量效率低。（4