材料硬度檢測
硬度（Hardness）
（1）洛氏硬度
是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo)。以0.002毫米作為一個硬度單位。當(dāng)HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角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材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，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)。
原理
用金剛石圓錐或淬火鋼球壓頭，在試驗壓力F 的作用下，將壓頭壓入材料表面，保持規(guī)定時間后，去除主試驗力，保持初始試驗力，用殘余壓痕深度增量計算硬度值，實際測量時，可通過試驗機(jī)的表盤直接讀出洛氏硬度的數(shù)值。
壓頭：圓錐角等于120°的圓錐體，或者直徑為D=1.588mm的淬火鋼球。
計算公式：
—— K值為常數(shù)，金剛石壓頭取100，球形壓頭取130。
- 洛氏硬度表示方法 -
- 適用范圍 -
（2）布氏硬度
布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候，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。
布氏硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬表面，保持規(guī)定時間，然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布氏硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷將一定大小的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，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)。測試載荷與測試鋼球的直徑需根據(jù)材料的實際性能再確定。
- 原理 -
采用直徑為D的壓頭，施加一定的壓力，將壓頭壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的時間保壓后，卸除壓力，試驗表面留下壓痕。
用試驗壓力除以壓痕球形表面積得到的值就是布氏硬度值。
壓頭材質(zhì)：淬火鋼球；硬質(zhì)合金球。
計算公式：
布氏硬度相似原理：對同一種材料，只要試驗力F/D?保持為一常數(shù)，則其壓入角相同，所測得的結(jié)果定會相同，對不同材料所測得的硬度值可以進(jìn)行比較。
- 布氏硬度表示方法 -
- 適用范圍 -
適合具有大晶粒金屬材料的硬度測得，例如鑄鐵及其合金，各種退火、調(diào)制處理后以及大多數(shù)出廠供貨的鋼材等。特別是對于較軟的金屬，如純鋁、銅、錫、鋅等及其合金，測定出的硬度很準(zhǔn)確。
（3）維氏硬度
維氏硬度試驗方法是英國史密斯（R.L.Smith）和塞德蘭德（C.E.Sandland）于1925年提出的。英國的維克斯—阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）公司試制了第一臺以此方法進(jìn)行試驗的硬度計。和布氏、洛氏硬度試驗相比，維氏硬度試驗測量范圍較寬，從較軟材料到超硬材料，幾乎涵蓋各種材料。
維氏硬度的測定原理基本上和布氏硬度相同，也是根據(jù)壓痕單位面積上的載荷來計算硬度值。所不同的是維氏硬度試驗的壓頭是金剛石的正四棱錐體。試驗時，在一定載荷的作用下，試樣表面上壓出一個四方錐形的壓痕，測量壓痕對角線長度，借以計算壓痕的表面積，載荷除以表面積的數(shù)值就是試樣的硬度值，用符號HV表示。
（4）里氏硬度
里氏硬度是以HL表示，里氏硬度測試技術(shù)是由瑞士狄爾馬，里伯博士發(fā)明的，它是用一定質(zhì)量的裝有碳化鎢球頭的沖擊體，在一定力的作用下沖擊試件表面，然后反彈。由于材料硬度不同，撞擊后的反彈速度也不同。在沖擊裝置上安裝有永磁材料，當(dāng)沖擊體上下運(yùn)動時，其外圍線圈便感應(yīng)出與速度成正比的電磁信號，再通過電子線路轉(zhuǎn)換成里氏硬度值。
（5）肖氏硬度
簡稱HS。表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先提出。
應(yīng)用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發(fā)生回跳。撞銷是一只具有尖端的小錐，尖端上常鑲有金剛鉆。測試數(shù)值為1000x撞銷返回速度/撞銷初始速度（即為碰撞前后的速度比乘以1000）
（6）巴氏硬度
巴柯爾(Barcol)硬度(簡稱巴氏硬度), 最早由美國 Barber-Colman公司提出，是近代國際上廣泛采用的一種硬度門類， 一定形狀的硬鋼壓針，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧試驗力作用下，壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義每壓入0.0076mm為一個巴氏硬度單位。巴氏硬度單位表示為HBa。
（7）努氏硬度
努氏硬度是作為絕對數(shù)值而測得的硬度，主要在加工方面使用該數(shù)值。一般來說，金剛石的努氏硬度為7000~8000千克/平方毫米
（8）韋氏硬度
一定形狀的硬鋼壓針，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧試驗力作用下壓入試樣表面，用壓針的壓入深度確定材料硬度，定義0.01mm的壓入深度為一個韋氏硬度單位。韋氏硬度單位表示為HW。
硬度檢測種類
1. HRA:(洛氏A)用于量測熱處理硬質(zhì)鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質(zhì)的硬度測試。
2. HK:(Knoop 努氏)用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。
3. HRC:(Rockwell C洛氏)用于量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。
4. HRB:(Rockwell B洛氏)用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。
5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。
6. HB5:(Brinell 布氏5)用于量測鋁、軟質(zhì)鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。
7. HB30:(Brinell 布氏30)用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
8. HV:(Vickers維氏)適用于量測各類材料。
9. R:(Tensile module拉伸模數(shù) N/mm2)用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用于量測熱處理硬質(zhì)鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。
金屬硬度測試標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 230. 1-2004金屬洛氏硬度試驗第1 部分：試驗方法
GB/T 231. 1-2002 金屬布氏硬度試驗第1 部分：試驗方法
GB/T4340.1-2009 金屬材料 維氏硬度試驗 第1部分：試驗方法
GB/T 1818-1994 金屬表面洛氏硬度試驗方法
GB/T 17394-1998 金屬里氏硬度試驗方法
GB/T 18449.1-2009 金屬材料努氏硬度試驗 第1部分：試驗方法
GB/T 4341-2001 金屬肖氏硬度試驗方法
GB/T 4342-1991 金屬顯微維氏硬度試驗方法
ASTM E 18-2012 金屬材料洛氏硬度和洛氏表面硬度試驗方法
ASTM E l0-2012金屬材料布氏硬度試驗方法
ASTM E 92-82（2003） 金屬材料維氏硬度試驗方法
ASTM E 103-84（2002） 金屬材料快速壓痕硬度試驗方法
ASTM E 110-82（2002） 用便攜式硬度儀測定金屬材料壓痕硬度的試驗方法
ASTM E 384-2006e1 材料顯微壓痕硬度的試驗方法
【來源：internet】
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