金屬材料的硬度

請問硬度的表示方法（HB、HRC、HV）有何區(qū)別？HB是布氏硬度，HRC是洛氏硬度，HV是維氏硬度，我想

問一下，在什么情況下用HB表示，什么情況下用HRC表示，什么恃況下用HV表示？三者怎么換算？

布氏硬度一般用在退火狀態(tài)的材料上，因?yàn)楸容^軟，打洛氏硬度太低，不準(zhǔn)而且硬度區(qū)間區(qū)分不開：洛氏胡度一

般用在鋼材熱處理后，也就是淬火或淬火+回火后，這時(shí)布氏硬度就不適合了，用洛氏比較好：維氏硬度?般用

于打材料表而硬度，比如進(jìn)行表面處理的材料，包括滲、鍍等工藝，這時(shí)只需要知道表面硬度即可，而洛氏和布

氏硬度都是壓痕太深.直接打到基體上了,對龍面硬度基本忽略了,所以粗要知道表面硬度只能采用維氏硬度.

洛氏硬度（HRC）和布氏硬度（HB）具體區(qū)別和換算

硬度是衡量材料軟硬程度的一個(gè)性能指標(biāo),硬度試驗(yàn)的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不完全一樣.最常比的是靜

負(fù)荷壓入法W!度試驗(yàn)，即布氏硬度（HB：、洛氏硬度（HRA,HRB,HRC）、維氏硬度（HV）,其佰表示材料表面抵抗堅(jiān)硬物體壓入的能力。而里

氏硬度（HL）、肖氏硬度（HS）則屬于回跳法硬度試驗(yàn)，其值代表金屬彈性變形功的大小.因此.硬度不是一個(gè)單純的物理量,而是反映

材料的彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等的一種綜合性能指標(biāo)。

1、鋼材的硬度：金劇硬度（Hardness：，的代號為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.

?I出應(yīng)用范圍較廣，HRC適用于表面扃硬度材料，如熱處理硬度等，兩者區(qū)別在于硬度計(jì)之測頭不同，布氏硬度計(jì)之泅頭為鋼球，而洛

氏坡度計(jì)之測頭為金剛石。

?HV-適用于顯微鏡分析，維氏硬度UW）以120kg以內(nèi)的我荷和頂角為136。的金融石方形椎壓入器壓入材料表面，用材料壓痕巴坑的表

面積除以我荷值,即為維氏硬度值（HVL

?HL手提式硬度計(jì).測量方便,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)徵硼度.公式：里氏硬度HI.=1000XVR（回彈速度）/VA（沖擊速度）.

便攜式里氏硬度計(jì)用里氏（HL）測配后可以轉(zhuǎn)化為：布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、肖氏（HS）硬度?；蛴美锸显碛山佑貌?/p>

氏（HB）、洛氏（IIRC）、維氏（IB'）.里氏（HL）、肖氏（HS）測量硬度值.

時(shí)代公司生產(chǎn)的THMO、TH160、HLN-HA就有此功能,是傳統(tǒng)臺(tái)式硬度機(jī)的有益補(bǔ)充！http://ww.1718sho?.cn/1718showCategory25

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2、HB-布氏硬度:

布氏硬度（HB）—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（HRO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)載背.將一定直徑的淬坡鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬表面,保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷，測址被測

表面壓痕直徑。布式硬度色是我荷除以壓痕J求形衣面積所得的商。?般為：以?定的栽荷（?般3000kg）把,定大?。ㄇ覐桨銥?0伽）的

淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)何.去我后，負(fù)荷與其壓痕面枳之比（1%即為布氏硬度值（HB）,單位為公斤力，‘麗2（N/mm2）.

3、洛式硬度是以壓痕史性變形深度來琬定硬度值指標(biāo)，以0.002厘米作為一個(gè)硬應(yīng)單位，當(dāng)HBM50或者試樣過小時(shí)，不能采用布氏硬

度試驗(yàn)而改用洛氏侵度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石EJli錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定我荷下壓入被測材料表面，

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載荷和鉆石椎壓入IB求得的硬度，用于帙度極高的材料（如域質(zhì)合金等）,

HRB：是采用100kg我荷和直徑1.58nur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載荷和拈石椎壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如?；鸬牡龋?

另外：

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HRC20--67,相當(dāng)CHB225--650

若硬度高于此范因則用洛式硬度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度的金剛石園錐.試驗(yàn)載荷為一確定值，中國標(biāo)準(zhǔn)是150公斤力.

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公斤力。

5.洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，家測數(shù)點(diǎn)求平均值，適用成品和薄片，歸干無損檢測一類.

布式硬度壓慈較大，測量值準(zhǔn)，不適用成品和薄片，?般不歸于無損檢測?類。

6.洛式俄度的跌吱但地一無名數(shù),役￡隼位。（因此習(xí)慣稱洛式限度內(nèi)多少收是不正確的。）

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R生產(chǎn)中.

布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑，然后育衣或計(jì)算，掾作較繁項(xiàng)，

8.在一定條件下,HB與HRC可以查表互換.其心算公式可大」記為：1HRCR/10HB,

硬度試臉是機(jī)械性能試驗(yàn)中最冏單易行的一種試驗(yàn)方法.為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試臉,生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的諛度和

強(qiáng)度的換算關(guān)系。

實(shí)踐證明，金羯材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗季坌宰冃慰沽屠^續(xù)般性變形

抗力決定的.材料的強(qiáng)度越高，果性變形抗力越高，硬度值也就越高.

一、三種硬度：

1.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，將一定直徑的淳硬綱球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間，

然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。?般為：以?定的載荷（?

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，去我后，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）。

2.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亳米乍為一個(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，在一定載荷卜壓入被測材料表面，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；是取用60kg載荷和砧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）。

3.HV?適用于顯微鏡分析。純氏硬度（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）.,

二、所以刀片這種薄而硬的物體，一般應(yīng)該用HV來測量和表達(dá)它的表面硬度。

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據(jù)試膾方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛

氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

A、布氏硬度<IID）

用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量試

樣表面的壓痕直徑（L）°布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為

N/mm2（MPa）o

其計(jì)算公式為：

式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗(yàn)力，N；

D--試驗(yàn)用鋼球直徑，mm：

壓痕平均直徑，mm...

測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠，但一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的

板材不適用。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，小氏哽度用途地「，往往以壓痕直彼d米衣承該材料的硬皮，既直觀，又方便。

舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗(yàn)力作用下，保持30s（秒）測

得的布氏硬度值為120N/mm2（MPa）。

B、洛氏硬度（HK）

洛氏硬度試驗(yàn)同布氏硬度試驗(yàn)一樣，都是壓痕試驗(yàn)方法。不同的是，它是測量壓痕的深度。即，在初邕試驗(yàn)力（Fo）

及總試驗(yàn)力（F）的先后作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓人試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后，卸除主試

驗(yàn)力，用測量的殘余壓痕深度增量（e）計(jì)算硬度值。其值是個(gè)無名數(shù)，以符號HR表示，所用標(biāo)尺有A、B、C、

D、E、F、G、H、K等9個(gè)標(biāo)尺。其中常用于鋼材硬度試驗(yàn)的標(biāo)尺一般為A、B,C,即HRA、HRB、HRC。

硬度值用下式計(jì)算：

當(dāng)用A和C標(biāo)尺試驗(yàn)時(shí),HR=100-e

當(dāng)用B標(biāo)尺試驗(yàn)時(shí),HR=130-e

式中e--殘余壓痕深度增坦，其什系以規(guī)定單位0.002mm表示，即當(dāng)壓頭軸向位移一個(gè)單位（0.002mm）時(shí)，即

相當(dāng)于洛氏硬度變化?個(gè)數(shù)。e值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。

上述三個(gè)標(biāo)尺適用范圍如下：

HRA（金剛石圓錐壓頭）20-88

HRC（金剛石圓錐壓頭》20-70

HRB（直徑1.588mm鋼球壓頭）20-100

洛氏硬度試驗(yàn)是目前應(yīng)用很廣的方法，其中HRC在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中使用僅次于布氏硬度HB?洛氏硬度可適用于測定

由極軟到極硬的金屬材料，它彌補(bǔ)了布氏法的不是，較布氏法簡便，可直接從硬度機(jī)的表盤讀出硬度值。但是，

由于其壓痕小，故硬度值不如布氏法準(zhǔn)確。

C、維氏硬度（HV）

維氏硬度試驗(yàn)也是一種壓痕試驗(yàn)方法，是將一個(gè)相對面夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力（F）

壓入試驗(yàn)表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線長度。

維氏硬度值是試驗(yàn)力除以壓痕表面枳所得之商，其計(jì)算公式為：

式中：HV--維氏硬度符號，N/irm2（MPa）：

F--試瞼力.N：

壓痕兩對角線的算術(shù)平均值，mmo

維氏硬度采用的試驗(yàn)力F為5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.7）

Kgf（N）等六級，可測硬度值范樓為5~1000HV..

表示方法舉例：640HV30/20表示用30Hgf（294.2N）試驗(yàn)力保持20s（杪）測定的維氏硬度值為640N/mm2（MPa）.

維氏硬度法可用于測定很薄的金屈材料和表面層硬度。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)，但不如洛氏法簡便.維氏法在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中很少用。

HB是用一定的力將一定直徑（2.5、5、10）的鋼球壓向被測材料的表面，然后測量被測材料表面鋼球壓痕的直

徑以判斷材料的硬度。

材料的原始狀態(tài)和鋼材的退火、正火或調(diào)質(zhì)常用IIB”

HR有A、B、C3三種。A和C用120度的金剛石正網(wǎng)錐體作測頭，B用直徑1.588的鋼球作測頭。測量方法

都是先用一個(gè)預(yù)壓力將測頭壓在被測材料的表面，再施以主壓力，然后撤除主壓力，測量壓入深度判斷材料的硬

度。

HV是對HR的一種改良.因120度的正圓錐體不符合金剛石的晶體結(jié)構(gòu)，不易磨好，所以HV將測頭改為棱圓

椎體，頂端可以制作得非常精良。測量方法同HR。

HRA和HV用來測量材料經(jīng)表面熱處理，如氮化、滲碳以后的表面硬度，HRC常用于測量淬

火后硬度。

無損檢測導(dǎo)論（2005年元月電子修訂版）夏紀(jì)真編著第五章無損檢測人員應(yīng)掌握優(yōu)材

料與冶金工藝基礎(chǔ)知識(shí)

§5.2金屬材料性能的基礎(chǔ)知識(shí)

金屬材料的性能決定著材料的適用范圍及應(yīng)用的合理性。金屬材料的性能主要分為四個(gè)方面，即：

機(jī)械性能、化學(xué)性能、物理性能、工藝性能。

一.機(jī)械性能

<）應(yīng)力的概念

物體內(nèi)部單位截面積上承受的力稱為應(yīng)力。由外力作用引起的應(yīng)力稱為工作應(yīng)力，在無外力作用

條件下平衡了物體內(nèi)部的應(yīng)力稱為內(nèi)應(yīng)力（例如組織應(yīng)力、熱應(yīng)力、加工過程結(jié)束后留存下來的

殘余應(yīng)力…等等）。

（-）機(jī)械性能

金屬在一定溫度條件下承受外力（我荷）作用時(shí)，抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機(jī)械性

能（也稱為力學(xué)性能）。金屬材料承受的載荷有多種形式，它可以是靜態(tài)載荷，也可以是動(dòng)態(tài)載

荷，包括單獨(dú)或同時(shí)承受的拉伸應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，以及摩擦、振

動(dòng)、沖擊等等，因此衡量金屬材料機(jī)械性能的指標(biāo)主要有以下幾項(xiàng)：

1.強(qiáng)度

這是表征材料在外力作用下抵抗變形和破壞的最大能力，可分為抗拉強(qiáng)度極限（Ob）、抗彎強(qiáng)度

極限（Obb）、抗壓強(qiáng)度極限（Obc）等。由于金屬材料在外力作用下從變形到破壞有一定的規(guī)

律可循，因而通常采用拉伸試驗(yàn)進(jìn)行測定，即把金屬材料制成一定規(guī)格的試樣，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上

進(jìn)行拉伸，直至試樣斷裂，測定的強(qiáng)度指標(biāo)主要有：

（1）強(qiáng)度極限：材料在外力作用下能抵抗斷裂的最大應(yīng)力，一般指拉力

作用下的抗拉強(qiáng)度極限，以.ob表示，如拉伸試驗(yàn)曲線圖中最高點(diǎn)b對應(yīng)

的強(qiáng)度極限，常用單位為兆帕（MPa）,換算關(guān)系有：PbL----------孑—K

lMPa=lN/m2=（9.8）1Kgf/mm2lKgf/mm2=9.8MPaob=Pb/Fo/；：

式中：Pb-至材料斷裂時(shí)的最大應(yīng)力（或者說是試樣能承受的最大載荷）：轉(zhuǎn)卜*/1

F。-拉伸試樣原來的橫截面積。//!

（2）屈服強(qiáng)度極限：金屬材料試樣承受的外力超過材料的彈性極限時(shí)，KV______8I

0~Alx

雖然應(yīng)力不再增加，但是試樣仍發(fā)生明顯的塑性變形，這種現(xiàn)象稱為屈A序“*出、：“曲

服，即材料承受外力到一定程度時(shí)，其變形不再與外力成正比而產(chǎn)生明金屬材料巧拉伸試馱曲

顯的塑性變形。產(chǎn)生屈服M?的應(yīng)力稱為屈服強(qiáng)度極限，用US表示，相應(yīng)出

于拉伸試驗(yàn)曲線圖中的S點(diǎn)稱為屈服點(diǎn)。

0s=Ps/Fo單位：兆帕（MPa）式中：Ps-達(dá)到屈服點(diǎn)S處的外力（或者說材料發(fā)生屈服時(shí)的

載荷）。

對于塑性高的材料，布拉伸曲線上會(huì)出現(xiàn)明顯的屈服點(diǎn),而對于低塑性材料則沒有明顯的屈服點(diǎn),

從而難以根據(jù)屈服點(diǎn)的外力求出屈服極限。因此，在拉仰試驗(yàn)方法中，通常規(guī)定試樣上的標(biāo)距長

度產(chǎn)生0.2%塑性變形時(shí)的應(yīng)力作為條件屈服極限，用。0.2表示。

屈服極限指標(biāo)可用于要求零件在工作中不產(chǎn)生明顯型性變形的設(shè)計(jì)依據(jù)。但是對于一些重要零件

還考慮要求屈強(qiáng)比（即os/ob）要小，以提高其安全可靠性，不過此時(shí)材料的利用率也較低了。

（3）彈性極限：材料在外力作用下將產(chǎn)生變形，但是去除外力后仍能恢復(fù)原狀的能力稱為舉性。

金屬材料能保持彈性變形的最大應(yīng)力即為彈性極限，相應(yīng)于拉伸試驗(yàn)曲線圖中的e點(diǎn)，以。e表

示，單位為兆帕（MPa）：?e=Pe/Fo式中Pe為保持彈性時(shí)的最大外力（或者說材料最大彈性變

形時(shí)的載荷）。

（4）彈性模數(shù)：這是材料在彈性極限范圍內(nèi)的應(yīng)力。與應(yīng)變6（與應(yīng)力相對應(yīng)的單位變形量）

之比，用E表示，單位兆帕（MPa）：E=o/5=tga式中。為拉伸試驗(yàn)曲線上o-e線與水平軸

o-x的夾角。

彈性模數(shù)是反映金屬材料剛性的指標(biāo)（金屬材料受力時(shí)抵抗彈性變形的能力稱為剛性）。

2.塑性

金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的最大能力稱為塑性,通常以拉伸試驗(yàn)時(shí)的試樣標(biāo)

距長度延伸率6（%）和試樣斷面收縮率力（%）表示：

延伸率8=[（Li-Lo）/Lo]xlOO%-這是拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣拉斷后將試樣斷口對合起來后的標(biāo)距長度L1與

試樣原始標(biāo)距長度L0之差（增長量）與Lo之比。

在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，同?材料但是不同規(guī)格（直徑、截面形狀-例如方形、圓形、矩形以及標(biāo)距長度）

的拉伸試樣測得的延伸率會(huì)有不同，因此一般需要特別加注，例如最常用的圓截面試樣，其初始

標(biāo)距長度為試樣直徑5倍時(shí)測得的延伸率表示為§5,而初始標(biāo)距長度為試樣直徑10倍時(shí)測得的

延伸率則表示為6ioa

斷面收縮率中=[（Fo-F】）/Fo]xlOO%,這是拉伸試驗(yàn)時(shí)試樣拉斷后原橫截面積Fo與斷口細(xì)頸處最小截

面積F1之差（斷面縮減量）與Fo之比。實(shí)用中對于最常用的圓截面試樣通?？赏ㄟ^直徑測量進(jìn)

行計(jì)算：4?=[l-（Di/Do）2]xlOO%,式中：Do-試樣原直徑；Di-試樣拉斷后斷口細(xì)頸處最小直徑。

6與小值越大，表明材料的塑性越好。

3.硬度

金屬材料抵抗其他更硬物體壓入表面的能力稱為硬度，或者說是材料對局部塑性變形的抵抗能

力。因此，硬度與強(qiáng)度有著一定的關(guān)系。根據(jù)硬度的測定方法，主要可以分為：

（1）布氏硬度（代號HB）

用一定直徑D的淬硬鋼球在規(guī)定負(fù)荷P的作用下壓入試件表面，保持一段時(shí)間后卸去載荷，在

試件表面將會(huì)留下表面枳為F的壓痕，以試件的單位表面積上能承受負(fù)荷的大小表示該試件的硬

度：HB=P/Fo在實(shí)際應(yīng)用中，通常直接測量壓坑的直徑，井根據(jù)負(fù)荷P和鋼球直徑D從布氏硬

度數(shù)值表上查出布氏硬度值（顯然，壓坑直徑越大，硬度越低，表示的布氏硬度值越小

布氏硬度與材料的抗拉強(qiáng)度之間存在一定關(guān)系：。bgKHB,K為系數(shù)，例如對于低碳鋼有K%0.36,

對于高碳鋼有KQ0.34,對于調(diào)質(zhì)合金鋼有K^O.325,…等等。

（2）洛氏硬度（HR）

用有一定頂角（例如120"）的金剛石圓錐體壓頭或一定直徑D的淬硬鋼

球，在一定負(fù)荷P作用下壓入試件表面，保持一段時(shí)間后卸去載荷，在試

件表面將會(huì)留下某個(gè)深度的壓痕。由洛氏硬度機(jī)自動(dòng)測量壓坑深度并以硬

度值讀數(shù)顯示（顯然，壓坑越深，硬度越低，表示的洛氏硬度值越?。?。根

據(jù)壓頭與負(fù)荷的不同，洛氏硬度還分為HRA、HRB、HRC三種，其中以

為最常用。

洛氏硬度HRC與布氏硬度HB之間有如下?lián)Q算關(guān)系：HRC^O.lHBo

除了最常用的洛氏硬度HRC與布氏硬度HB之外，還有維氏硬度（HV）、肖

氏硬度（HS）、顯微硬度以及里氏硬度（HL）o

這里特別要說明一下關(guān)于里氏硬度，這是目前最新穎的硬度表征方法，利

用里氏硬度計(jì)進(jìn)行測量，其檢測原理是：

里氏硬度計(jì)的沖擊裝置將沖頭從固定位置釋放，沖頭快速?zèng)_擊在試件表面臺(tái)式硬度計(jì)

上，通過線圈的電磁感應(yīng)測量沖頭距離試件表面1亳米處的沖擊速度與反（照片來源：時(shí)代集

彈速度（感應(yīng)為沖擊電壓和反彈電壓），里氏硬度值即以沖頭反彈速度和團(tuán)）

沖擊速度之比來表示：HL=（Vr/Vi）-1000

式中：HL-里氏硬度值：VL沖頭反彈速度；Vi-沖頭沖擊速度（注：實(shí)際應(yīng)

用裝置中是以沖擊裝置中的閉合線圈感應(yīng)的沖擊電壓和反彈電壓代表沖擊

速度和反彈速度）。

沖擊裝置的構(gòu)造主要有內(nèi)置彈簧（加裁套管，不同型號的沖擊裝置有不同的沖擊能量）、導(dǎo)管、

釋放按鈕、內(nèi)置線圈與骨架、支撐環(huán)以及沖頭，沖頭主要采用金剛石、碳化鋁兩種極高硬度的球

形（不同型號的沖擊裝置其沖頭直徑有不同）。

里氏硬度計(jì)的主機(jī)接收到?jīng)_擊裝置獲得的信號進(jìn)行處理、計(jì)算，然后在屏幕上直接顯示出里氏硬

度值，并且可以換算為常用的布氏、洛氏、維氏、肖氏硬度值，還可折算出材料的抗拉強(qiáng)度。b,

還可以將測量結(jié)果儲(chǔ)存、直接打印輸出或傳送給計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。

應(yīng)用范圍：里氏硬度計(jì)是一種便攜袖珍裝置，可應(yīng)用于各種金屬材料、工件的表面硬度測量，特

別是大型鍛鑄件的測量，其最大的特點(diǎn)是可以任意方向檢測，免去了普通硬度計(jì)對工件大小、測

量位置等的限制。

北京市德光電子公司時(shí)代集團(tuán)時(shí)代集團(tuán)時(shí)代集團(tuán)

DHT-100型里氏硬度計(jì)TH160型里氏硬度計(jì)HLN-11A型里氏硬度計(jì)TH134型里氏硬度計(jì)

4制性

金屬材料在沖擊我荷作用門氐抗破壞的能力稱為韌性。通常采用沖擊試驗(yàn)，即用一定尺寸和形狀

的金屬試樣在規(guī)定類型的沖擊試驗(yàn)機(jī)卜.承受沖擊我荷而折斷時(shí)，斷口上單位橫截面積上所消耗的

沖擊功表征材料的韌性：

ak=Ak/F單位J/cm2或Kg,m/cm2,1Kg,m/cm2=9.8J/cm2

Qk稱作金屬材料的沖擊韌性，Ak為沖擊功，F(xiàn)為斷口的原始截面積。

5.疲勞強(qiáng)度極限

金屬材料在長期的反復(fù)應(yīng)力作用或交變應(yīng)力作用下（應(yīng)力一般均小于屈服極限強(qiáng)度。s）,未經(jīng)顯

著變形就發(fā)生斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞破壞或疲勞斷裂，這是由于多種原因使得零件表面的局部造成

大于。s甚至大于。b的應(yīng)力（應(yīng)力集中），使該局部發(fā)生塑性變形或微裂紋，隨著反復(fù)交變應(yīng)力

作用次數(shù)的煙加，使裂紋逐漸擴(kuò)展加深（裂紋尖端處應(yīng)力集中）導(dǎo)致該局部處承受應(yīng)力的實(shí)際截

面現(xiàn)減小，直至局部應(yīng)力大于。b而產(chǎn)生斷裂。

在實(shí)際應(yīng)用中，一般把試樣在重復(fù)或交變應(yīng)力（拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等）作用"

在規(guī)定的周期數(shù)內(nèi)（一般對鋼取次，對有色金屬取108次）不發(fā)生斷裂所能承受的最大

應(yīng)力作為疲勞強(qiáng)度極限，用。-1表示，單位MPa.

除了上述五種最常用的力學(xué)性能指標(biāo)外，對?些要求特別嚴(yán)格的材料,例如航空航天以及核工業(yè)、

電廠等使用的金屬材料，還會(huì)要求下述一些力學(xué)性能指標(biāo)：

蠕變極限：在一定溫度和恒定拉伸載荷下，材料隨時(shí)間緩慢產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為蠕變。通常

采用高溫拉伸蠕變試驗(yàn)，即在恒定溫度和恒定拉伸載荷下，試樣在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的蠕變伸長率（總

伸長或殘余伸長）或者在蠕變伸長速度相對恒定的階段,蠕變速度不超過某規(guī)定值時(shí)的最大應(yīng)力，

作為蠕變極限，以公八表示，單位MPa,式中T為試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，t為溫度，6為伸長率，。

為應(yīng)力；或者以。古表示，V為蠕變速度。

高溫拉伸持久強(qiáng)度極限：試樣在恒定溫度和恒定拉伸載荷作用下，達(dá)到規(guī)定的持續(xù)時(shí)間而不斷裂

的最大應(yīng)力，以屋表示，單位MPa,式中T為持續(xù)時(shí)間，t為溫度，。為應(yīng)力。

金屬缺口敏感性系數(shù)：以KT表示在持續(xù)時(shí)間相同（高溫拉伸持久試驗(yàn)）時(shí),有缺口的試樣與無缺

口的光滑試樣的應(yīng)力之比：式中T為試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，片為缺口試樣的應(yīng)力，叫為

光滑試樣的應(yīng)力。

或者用：&二%/5表示，即在相同的應(yīng)力。作用下，缺口試樣持續(xù)時(shí)間力與光滑試樣持續(xù)時(shí)

間叼之比。

抗熱性：在高溫下材料對機(jī)械載荷的抗力。

……等等。

二.化學(xué)性能

金屬與其他物質(zhì)引起化學(xué)反應(yīng)的特性稱為金屬的化學(xué)性能.在實(shí)際應(yīng)用中主要考慮金屬的抗蝕

性、抗氧化性（乂稱作氧化抗力，這是特別指金屬在高溫時(shí)對氧化作用的抵抗能力或者說穩(wěn)定性）,

以及不同金屬之間、金屬與非金屬之間形成的化合物對機(jī)械性能的影響等等。在金屬的化學(xué)性能

中，特別是抗蝕性對金屬的腐蝕疲勞損傷有著重大的意義。

三.物理性能

金屬的物理性能主要考慮：

（1）密度（比重）：P=P/V單位克/立方厘米或噸/立方米，式中P為重量，V為體積。

在實(shí)際應(yīng)用中，除了根據(jù)密度計(jì)算金屬零件的重量外，很重要的?點(diǎn)是考慮金屬的比強(qiáng)度（強(qiáng)度

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