




硬度是材料抵抗更硬物体压入其表面的能力,也可以说是抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是材料的重要性能之一,与其他强度指标和塑性指标之间有着内在联系。硬度值(例如,布氏硬度HBS)可以间接反映金属强度及金属在化学成分、金相组织和热处理工艺上的差异等。
通常,材料越硬,其耐磨性越好。机械制造业所用的刀具、量具、模具等,都应具备足够的硬度,才能保证使用性能和寿命。有些机械零件如齿轮等,也要求有一定的硬度,以保证足够的耐磨性和使用寿命。
硬度试验方法比较简单迅速, 可直接在原材料或零件表面上测试,因此被广泛应用。
常用的硬度测量方法是压入法,主要有布氏硬度(HB)、 洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV)
样品要求
测试面和与样品接触面都要水平,测试面粗糙度用砂纸研磨,最好抛光处理
尺寸如下(尽量保持样品对角线长度<100mm,不宜过大)
维氏/显微维氏/努氏硬度:长10-60mm;宽10mm-60 mm;高5-20mm;
布氏硬度:长20-60mm;宽20-60mm;高5-20mm;
洛氏硬度:长20-60mm;宽20-60mm;高5-20mm;
邵氏硬度:长10-30mm;宽10-30mm;高5-20mm;
肖氏硬度:长20-25mm;宽20-25mm;高5-10mm;
断裂韧性:直径应该大于1mm,不超过50×50mm,所需测试点数越多,试样要越大
注:以上尺寸仅供参考,长宽偏差10mm可行,但厚度不得低于2-5mm,否则需要镶嵌测试!
若需测试食品的硬度,请下单质构仪;如需测试硬质膜和耐磨薄镀层的硬度,请下单纳米压痕仪
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洛氏、布氏、维氏硬度的区别?
布氏硬度:主要用于铸 铁、钢材、有色金属及软合 金等材料的硬度测定;布氏 硬度试验是所有硬度试验中 压痕最大的一种试验法,它 能反映出材料的综合性能, 不受试样组织显微偏析及成 分不均匀的影响,所以它是 一种精度较高的硬度试验法;是以一定 的试验力如: 62.5kg\187.5kg\250kg\3000k g等载荷把用一定直径的钢 球或硬质合金球压入材料表 面,保持一段时间,去载后, 负荷与压痕面积之比值,即 为布氏硬度值(HBS(钢球) \HBW(合金球)),单位为N/mm2;
洛氏硬度:在规定条件下,将洛氏硬度计压头(金刚石 圆锥、钢球或硬质合金球)分2个步骤压入试 样表面。卸除主试验力后,在初试验力下测 量压痕残余深度h。以压痕残余深度h代表硬 度的高低;
维氏硬度:基本原理是将两相对面夹角为136° (两相对棱夹角为148°6’42“)的金刚石正四棱锥压 头,在一定的试验力作用下压入试样表面,保持一 定的时间后,卸除试验力,测量压痕对角线长度, 如图所示,以试验力除以压痕锥形表面积所得的商 表示维氏硬度值。 -
金属基底,上面附有涂层,应该选用什么方法测试涂层硬度?
当涂层厚度较薄时,如1μm,我们可以选用显微维氏硬度或纳米压痕测试;当涂层稍厚时,我们可选用显微维氏或表观洛氏硬度等。以上两点,均需要保证涂层的粗糙度较低,满足测试要求时方可进行。
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HB、HBS和HBW都是布氏硬度符号, 那三者之间有什么区别呢?
“硬度HB”是以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球或硬质合金球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB)。
HB是布氏硬度的单位,但没有说明压头是什么材料。
HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。
HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的材料。 -
布氏硬度标尺解读,如350HBW5/750/20表示什么?
表示用直径5mm(直径有10mm、5mm、2.5mm、1mm,共计4种)的硬质合金球在7.355KN(1kgf=9.80665N)试验力下保持20s(不标注则是10~15s)的硬度值是350。
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洛氏硬度的优缺点?
优点:洛氏硬度试验简便迅速,压痕较小,测定范围广,适用于大多数金属材料。
缺点:代表性较差,数据重复性不好,不适用于组织不均匀的材质或薄材及表面硬化层。

