75 第五讲 硬度测试技术 一、硬度的概念 硬度的测定是材料在力学性能研究中最简便，最常用的一种方法。所谓硬度，是材料对一更硬物体压入其内时所表现的抵抗能力。硬度计在生产和科研中应用十分广泛，这是由于硬度试验与其它机械性能试验如拉伸、弯曲试验等比较，具有下列特点： ⒈ 试验后工件不被破坏； ⒉ 可以在各种形状和尺寸的试件上进行试验，不需要特别试样； ⒊ 试验方法简单，操作方便，测量迅速； ⒋ 材料的硬度与其强度极限有近似的正比关系： σb=KHB 公斤/毫米 2 式中 K 为一系数，不同的材料和不同的热处理状态其 K 值不同。例如碳钢的 K 值为0.36，调制状态的合金钢为0.34。 常用的硬度测试试验方法有：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微硬度，以及里氏、肖氏硬度等。 硬度测试没有在性能测试实验室，而在金相热处理实验室中，是个有趣的现象。方便现场检验的需要，应该是首要的考虑（同学们可以考证）。 二、洛氏硬度 洛氏硬度法是采用金刚石圆锥体（锥角为120°）和采用淬火钢球（直径为1.588 毫米）做压头。一般较硬的金属材料（如淬火后的工件）用金刚石压头；较软的金属材料则用钢球压头。其测试压痕为可见，所以人们认为其是宏观硬度测试。 洛氏硬度的测试原理是根据压头压入试样表面的不可变的压痕深度来比较材料的硬度数值的高低。 如果直接以压痕深度大小作为计量指标，则会出现硬金属的硬度值小，而软金属的硬度值反而大的现象，这不符合人们的一般习惯。因此，用一个选定的常数K 来减去所得压痕深度值作为洛氏硬度的指标，即 hKHR 当以钢球为压头时，K=0.26；以金刚石锥体为压头时，K=0.2。此外，在读数上又规定以压入深度 0.002 毫米作为标尺刻度的一格，这样，前者的 0.26 常数相当于 130 格，后者的 0.2 常数相当于 100 格，因此，洛氏硬度值可由下式确定： 黑色表盘）红色表盘）(002.0100(002.0130hHRChHRB 因此可知，当压痕深度 h=0.2m m 时，HRB=30，HRC=0，这也说明为什么 HRB 要取 0.26 作为常数的原因。因为，B 标尺是测试较软的金属材料，试验时有的压痕深度可能超过 0.2m m 以上，若取 0.2 作为常数，硬度将会得到负值，为此，常把 HRB 的常数取得大些。 洛氏硬度的测试数据是无量纲。 1、载荷与压头的配合 76 图5-1 HR-150A 型洛氏硬度计 A 标尺----60kg+金刚石压头 C 标尺----150kg+金刚石压头 B 标尺----100kg+钢...
