金属材料的硬度硬度是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是衡量材料软硬的指标。
按测试方法的不同,硬度分为三种类型。
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。主要用于金属材料,方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样,并以试样在冲击过程中储存(继而释放)应变能的多少(通过小锤的回跳高度测定)确定材料的硬度。
常用HV=HB=HRC硬度对照表
常见黑色金属硬度对照表(强度近似换算) |
||||
硬度分类 |
抗拉强度 N/mm2 |
|||
洛氏 |
维氏 |
布氏 |
||
HRC |
HRA |
HV |
HB |
|
17 |
— |
211 |
211 |
710 |
17.5 |
— |
214 |
214 |
715 |
18 |
— |
216 |
216 |
725 |
18.5 |
— |
218 |
218 |
730 |
19 |
— |
221 |
220 |
735 |
19.5 |
— |
223 |
222 |
745 |
20 |
— |
226 |
225 |
750 |
20.5 |
— |
229 |
227 |
760 |
21 |
— |
231 |
229 |
765 |
21.5 |
— |
234 |
232 |
775 |
22 |
— |
237 |
234 |
785 |
22.5 |
— |
240 |
237 |
790 |
23 |
— |
243 |
240 |
800 |
23.5 |
— |
246 |
242 |
810 |
24 |
— |
249 |
245 |
820 |
24.5 |
— |
252 |
248 |
830 |
25 |
— |
255 |
251 |
835 |
25.5 |
— |
258 |
254 |
850 |
26 |
— |
261 |
257 |
860 |
26.5 |
— |
264 |
260 |
870 |
27 |
— |
268 |
263 |
880 |
27.5 |
— |
271 |
266 |
890 |
28 |
— |
274 |
269 |
900 |
28.5 |
— |
278 |
273 |
910 |
29 |
— |
281 |
276 |
920 |
29.5 |
— |
285 |
280 |
935 |
30 |
— |
289 |
283 |
950 |
30.5 |
— |
292 |
287 |
960 |
31 |
— |
296 |
291 |
970 |
31.5 |
— |
300 |
294 |
980 |
32 |
— |
304 |
298 |
995 |
32.5 |
— |
308 |
302 |
1010 |
33 |
— |
312 |
306 |
1020 |
33.5 |
— |
316 |
310 |
1035 |
34 |
— |
320 |
314 |
1050 |
34.5 |
— |
324 |
318 |
1065 |
35 |
— |
329 |
323 |
1080 |
35.5 |
— |
333 |
327 |
1095 |
36 |
— |
338 |
332 |
1110 |
36.5 |
— |
342 |
336 |
1125 |
37 |
— |
347 |
341 |
1140 |
37.5 |
— |
352 |
345 |
1160 |
38 |
— |
357 |
350 |
1175 |
38.5 |
— |
362 |
355 |
1190 |
39 |
70 |
367 |
360 |
1210 |
39.5 |
70.3 |
372 |
365 |
1225 |
40 |
70.8 |
382 |
375 |
1260 |
40.5 |
70.5 |
377 |
370 |
1245 |
41 |
71.1 |
388 |
380 |
1280 |
41.5 |
71.3 |
393 |
385 |
1300 |
42 |
71.6 |
399 |
391 |
1320 |
42.5 |
71.8 |
405 |
396 |
1340 |
43 |
72.1 |
411 |
401 |
1360 |
43.5 |
72.4 |
417 |
407 |
1385 |
44 |
72.6 |
423 |
413 |
1405 |
44.5 |
72.9 |
429 |
418 |
1430 |
45 |
73.2 |
436 |
424 |
1450 |
45.5 |
73.4 |
443 |
430 |
1475 |
46 |
73.7 |
449 |
436 |
1500 |
46.5 |
73.9 |
456 |
442 |
1525 |
47 |
74.2 |
463 |
449 |
1550 |
47.5 |
74.5 |
470 |
455 |
1575 |
48 |
74.7 |
478 |
461 |
1605 |
48.5 |
75 |
485 |
468 |
1630 |
49 |
75.3 |
493 |
474 |
1660 |
49.5 |
75.5 |
501 |
481 |
1690 |
50 |
75.8 |
509 |
488 |
1720 |
50.5 |
76.1 |
517 |
494 |
1750 |
51 |
76.3 |
525 |
501 |
1780 |
51.5 |
76.6 |
534 |
— |
1815 |
52 |
76.9 |
543 |
— |
1850 |
52.5 |
77.1 |
551 |
— |
1885 |
53 |
77.4 |
561 |
— |
1920 |
53.5 |
77.7 |
570 |
— |
1955 |
54 |
77.9 |
579 |
— |
1995 |
54.5 |
78.2 |
589 |
— |
2035 |
55 |
78.5 |
599 |
— |
2075 |
55.5 |
78.7 |
609 |
— |
2115 |
56 |
79 |
620 |
— |
2160 |
56.5 |
79.3 |
631 |
— |
2205 |
57 |
79.5 |
642 |
— |
2250 |
57.5 |
79.8 |
653 |
— |
2295 |
58 |
80.1 |
664 |
— |
2345 |
58.5 |
80.3 |
676 |
— |
2395 |
59 |
80.6 |
688 |
— |
2450 |
59.5 |
80.9 |
700 |
— |
2500 |
60 |
81.2 |
713 |
— |
2555 |
60.5 |
81.4 |
726 |
— |
— |
61 |
81.7 |
739 |
— |
— |
61.5 |
82 |
752 |
— |
— |
62 |
82.2 |
766 |
— |
— |
62.5 |
82.5 |
780 |
— |
— |
63 |
82.8 |
795 |
— |
— |
63.5 |
83.1 |
810 |
— |
— |
64 |
83.3 |
825 |
— |
— |
64.5 |
83.6 |
840 |
— |
— |
65 |
83.9 |
856 |
— |
— |
65.5 |
84.1 |
872 |
— |
— |
66 |
84.4 |
889 |
— |
— |
66.5 |
84.7 |
906 |
— |
— |
67 |
85 |
923 |
— |
— |
67.5 |
85.2 |
941 |
— |
— |
68 |
85.5 |
959 |
— |
— |
68.5 |
85.8 |
978 |
— |
— |
69 |
86.1 |
997 |
— |
— |
69.5 |
86.3 |
1017 |
— |
— |
70 |
86.6 |
1037 |
— |
— |
HRC/HB近似换算小窍门
硬度高于20HRC ,1HRC≈10HB,
硬度低于20HRC,1HRC≈11.5HB。
备注:对于切削加工,基本可统一换算1HRC≈10HB(工件材料硬度有波动范围)
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。
HBS和HBW的区别是压头的不同。HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的材料。
同样的试块,当其它试验条件完全相同的情况下,两种试验结果不同,HBW值往往大于HBS值,而且并无定量的规律所循。
2003年以后,我国已经等效采用国际标准,取消了钢球压头,全部采用硬质合金球头。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。很多时候布氏硬度仅用HB表示,指的就是HBW。不过在文献论文中HBS仍时有所见。