硬 度
日常生活中，人们对材料的评价往往爱用“软”、“硬”来描述，如铅就被认为软，钢就被认为硬。实际上，“软”、“硬”与前面我们所讲的材料的强度密切相关。
在工程上，为了在不破坏工件的情况下 ，方便地成批检验产品的质量，在对结构材料的性能评价上 ，还确定了“硬度”这样一个性能指标。本质上一般可以认为，硬度是指材料表面上不大的体积内抵抗变形或破裂的能力。
根据不同的实验方法，硬度值的物理意义有所不同。如压入法的硬度值是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形抗力；刻划法硬度值表示材料表面局部破裂的能力。在生产上使用最广泛的是静负荷压入法试验，根据压头形状、材料及加载大小的不同，硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度，它们适用于不同的材料。
各种硬度的压头形状、材料、载荷、运用范围等见表1。
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实验
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压头
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压头形状
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硬度计公式
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备注
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侧视图
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顶视图
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布氏硬度
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10mm钢球或碳化钨球
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0.25Dd0.6D有效
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维氏（显微）硬度
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金刚石棱锥
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维氏硬度与显微硬度所用载荷不同
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洛氏硬度
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金刚石圆锥直径1/16 1/8 1/4 1/2in (HRA或HRC)
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应用范围HRA 70-85
HRB 25-100
HRC 20-67
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钢球（HRB）
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实践证明材料的强度越高，硬度值也越高。材料的各硬度值之间、硬度和强度之间有近似的对应关系。我们简单介绍一些，对大家今后检验材料也许是有用的。
非淬火钢 σb=0.362HB HB>175
σb=0.345HB HB<175
碳钢 σb=51.32×104/(100-HRC)2 HRC<10
铸钢 σb=(0.3-0.4)HB
σb=8.61×103/(100-HRC) HRC>40
上述式中σb的单位为kg/mm2 |
