硬度测试实验 一、实验目的 1. 了解布氏、洛式、维氏硬度计的测试原理 2. 掌握各种硬度计的使用方法及使用注意事项等 二、实验原理 硬度是指材料对另一更硬物体（钢球或金刚石压头）压入其表面所表现的抵抗力。硬度的大小对于工件的使用性能及寿命具有决定性意义。由于测量的方法不同常用的硬度指标有布氏硬度（HB）、洛式硬度（HR）、维氏硬度（HV）。 布氏硬度适用于硬度较低的金属，如退火、正火的金属、铸铁及有色金属的硬度测定。洛氏硬度又有 HRA、HRB、HRC 三种，其中 HRC 适合于测定硬度较高的金属如淬火钢的硬度。维氏硬度测定的硬度值比布氏、洛氏精确，可以测定从极软到极硬的各种材料的硬度，但测定过程比较麻烦。显微硬度用于测定显微组织中各种微小区域的硬度，实质就是小负荷（≤9.8N）的维氏硬度试验，也用 HV 表示。 三、布氏硬度（HB） (一) 基本原理 将载荷 P 和直径为D 的淬火钢球压入试样的表面，并保持一定时间，然后去除载荷 P，测量压痕直径d（见图一所示）。最后计算出布氏硬度值。 计算公式化如下： 若压痕的深度为h，则压痕的面积为： 图一 布氏硬度实验原理图 F＝π Dh ＝222dDDD HB＝FP HB＝222/2m mkgdDDDP 式中：P—施加的栽荷 kg F—压痕的表面积，m m 2 D—钢球的直径，m m B—压痕直径，m m 在 P 和D 一定的情况下，布氏硬度的高低取决于压痕的直径d，d 越大，表明材料的HB 值越低即材料越软；反之材料硬度高即 HB 越大。在具体测量时，并不是每次都按上述公式去算，而是根据 D 与 P 值大小，测量出压痕的直径d，然后查表即得。这种表格就是根据上述公式计算制出的，可参考压痕直径与布氏硬度表 由于材料有硬有软，工件有厚、薄、大、小之分，为适应不同情况，其压头有Φ 2.5m m 、Φ 5m m 、Φ 10m m 三种钢球。载荷有 15.6kg、62.5kg、187.5kg、250kg、750kg、1000kg、3000kg七种。在具体测量时只要满足 P/D2 为常数，则对同一材料来说，布氏硬度值都是相同的；而对不同材料，所得的布氏硬度值是可进行比较的。国家标准规定 P/D2 比值为 30、10、2.5三种。按表一布氏硬度试验的规范来选择钢球直径 D 和加压负荷 P 以及保压时间。在试样截面大小和厚度允许的情况下，尽可能选用直径大的钢球和大的载荷，这样更接近于材料的真实性能；同时，测量的压痕大，误差也小。所以测定钢的硬度时，尽可能用Φ 10mm 钢球...
