鋼材的三種硬度標(biāo)準(zhǔn)

鋼材的三種硬度標(biāo)準(zhǔn)鋼材的三種硬度標(biāo)準(zhǔn)鋼材的三種硬度標(biāo)準(zhǔn)V:1.0精細(xì)整理，僅供參考鋼材的三種硬度標(biāo)準(zhǔn)日期：20xx年X月鋼材的三種硬度標(biāo)準(zhǔn)

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。上海蜀寶工貿(mào)有限公司

A、布氏硬度（HB）

用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗(yàn)力，測量試樣表面的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2(MPa)。

其計(jì)算公式為：

式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗(yàn)力，N；

D--試驗(yàn)用鋼球直徑，mm；

d--壓痕平均直徑，mm。

測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠，但一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（）試驗(yàn)力作用下，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/

mm2（MPa）。

B、洛氏硬度（HK）

洛氏硬度試驗(yàn)同布氏硬度試驗(yàn)一樣，都是壓痕試驗(yàn)方法。不同的是，它是測量壓痕的深度。即，在初邕試驗(yàn)力（Fo）及總試驗(yàn)力（F）的先后作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后，卸除主試驗(yàn)力，用測量的殘余壓痕深度增量（e）計(jì)算硬度值。其值是個無名數(shù)，以符號HR表示，所用標(biāo)尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標(biāo)尺。其中常用于鋼材硬度試驗(yàn)的標(biāo)尺一般為A、B、C，即HRA、HRB、HRC。

硬度值用下式計(jì)算：

當(dāng)用A和C標(biāo)尺試驗(yàn)時，HR=100-e

當(dāng)用B標(biāo)尺試驗(yàn)時，HR=130-e

式中e--殘余壓痕深度增量，其什系以規(guī)定單位表示，即當(dāng)壓頭軸向位移一個單位（）時，即相當(dāng)于洛氏硬度變化一個數(shù)。e值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。上海蜀寶工貿(mào)有限公司

上述三個標(biāo)尺適用范圍如下：

HRA（金剛石圓錐壓頭）20-88

HRC（金剛石圓錐壓頭）20-70

HRB（直徑鋼球壓頭）20-100

洛氏硬度試驗(yàn)是目前應(yīng)用很廣的方法，其中HRC在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中使用僅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的金屬材料，它彌補(bǔ)了布氏法的不是，較布氏法簡便，可直接從硬度機(jī)的表盤讀出硬度值。但是，由于其壓痕小，故硬度值不如布氏法準(zhǔn)確。

C、維氏硬度（HV）

維氏硬度試驗(yàn)也是一種壓痕試驗(yàn)方法，是將一個相對面夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力（F）壓入試驗(yàn)表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線長度。

維氏硬度值是試驗(yàn)力除以壓痕表面積所得之商，其計(jì)算公式為：

式中：HV--維氏硬度符號，N/mm2(MPa)；

F--試驗(yàn)力，N；

d--壓痕兩對角線的算術(shù)平均值，mm。

維氏硬度采用的試驗(yàn)力F為5（）、10（）、20（）、30（）、50（）、100（）Kgf(N)等六級，可測硬度值范圍為5～1000HV硬度材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。試驗(yàn)鋼鐵硬度的最普通方法是用銼刀在工件邊緣上銼擦,由其表面所呈現(xiàn)的擦痕深淺以判定其硬度的高低。這種方法稱為銼試法這種方法不太科學(xué)。用硬度試驗(yàn)機(jī)來試驗(yàn)比較準(zhǔn)確,是現(xiàn)代試驗(yàn)硬度常用的方法。常用的硬度測定方法有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等測試方法

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硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。硬度試驗(yàn)根據(jù)其測試方法的不同可分為靜壓法（如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等）、劃痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。

布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（參照GB/T231－1984），生產(chǎn)中常用布氏硬度法測定經(jīng)退火、正火和調(diào)質(zhì)得剛健，以及鑄鐵、有色金屬、低合金結(jié)構(gòu)鋼等毛胚或半成品的硬度。

洛氏硬度可分為HRA、HRB、HRC、HRD四種，它們的測量范圍和應(yīng)用范圍也不同。一般生產(chǎn)中HRC用得最多。壓痕較小，可測較薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。

維氏硬度以HV表示（參照GB/T4340-1999），測量極薄試樣。

1、鋼材的硬度：金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗(yàn)方法的不同，

常規(guī)表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC較為常用。

HB應(yīng)用范圍較廣，HRC適用于表面高硬度材料，如熱處理硬度等。兩者區(qū)別在于硬度計(jì)之測頭不同，布氏硬度計(jì)之測頭為鋼球，而洛氏硬度計(jì)之測頭為金剛石。

HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。

HL手提式硬度計(jì)，測量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面后，產(chǎn)生彈跳；利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計(jì)算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回彈速度）/VA（沖擊速度）。

便攜式里氏硬度計(jì)用里氏（HL）測量后可以轉(zhuǎn)化為：布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、肖氏（HS）硬度?；蛴美锸显碇苯佑貌际希℉B）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）測量硬度值。

2、HB-布氏硬度；上海蜀寶工貿(mào)有限公司黃天

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。

布式硬度(HB)是以一定大小的試驗(yàn)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。布式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(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)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)。

3、洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo)。以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(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為、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(yàn)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)。

另外：

含意是洛式硬度C標(biāo)尺，

和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都很廣泛

適用范圍HRC20－－67，相當(dāng)于HB225－－650

若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標(biāo)尺HRA。

若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標(biāo)尺HRB。

布式硬度上限值HB650,不能高于此值。

4.洛氏硬度計(jì)C標(biāo)尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗(yàn)載荷為一確定值，中國標(biāo)準(zhǔn)是150公斤力。

布氏硬度計(jì)之壓頭為淬硬鋼球（HBS)或硬質(zhì)合金球（HBW），試驗(yàn)載荷隨球直徑不同而不同，從3000到公斤力。

5.洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數(shù)點(diǎn)求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。

布式硬度壓痕較大，測量值準(zhǔn)，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測一類。

6.洛式硬度的硬度值是一無名數(shù)，沒有單位。（因此習(xí)慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。）

布式硬度的硬度值有單位，且和抗拉強(qiáng)度有一定的近似關(guān)系。

7.洛式硬度直接在表盤上顯示、也可以數(shù)字顯示，操作方便，快捷直觀，適用于大量生產(chǎn)中。

布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑，然后查表或計(jì)算，操作較繁瑣。

8.在一定條件下，HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為：1HRC≈1/10HB。

硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中最簡單易行的一種試驗(yàn)方法。為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性能試驗(yàn)，生產(chǎn)上需要一個比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。

實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。

另外,天然水中的鈣美含量也用硬度表示.我國規(guī)定的硬度是:1L水中含的鈣鹽,鎂鹽折合成CaO和MgO的總量相當(dāng)于10mgCaO(將MgO也換算成CaO)時,其硬度是1°.

水的硬度是水質(zhì)的重要指標(biāo),通常分為五類:

很軟水

軟水

中硬水

硬水

很硬水

0°～4°4°～8°8°～16°16°～30°>30°硬度

衡量材料軟硬程度的一個性能指標(biāo)。硬度試驗(yàn)的方法較多，原理也不相同，測得的硬度值和含義也不完全一樣。最常用的是靜負(fù)荷壓入法硬度試驗(yàn)，即布氏硬度HB、洛氏硬度HRA，HRB，HRC、維氏硬度HV，橡膠塑料邵氏硬度HA,HD等硬度其值表示材料表面抵抗堅(jiān)硬物體壓入的能力。而里氏硬度Hl、肖氏硬度HS則屬于回跳法硬度試驗(yàn)，其值代表金屬彈性變形功的大小。因此，硬度不是一個單純的物理量，而是反映材料的彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等的一種綜合性能指標(biāo)。

含意是洛式硬度C標(biāo)尺，

和HB在生產(chǎn)中的應(yīng)用都很廣泛

適用范圍HRC20－－67，相當(dāng)于HB225－－650

若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標(biāo)尺HRA。

若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標(biāo)尺HRB。

布式硬度上限值HB650,不能高于此值。

4.洛氏硬度計(jì)C標(biāo)尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐，試驗(yàn)載荷為一確定值，中標(biāo)準(zhǔn)是150公斤力。

布氏硬度計(jì)之壓頭為淬硬鋼球HBS或硬質(zhì)合金球HBW，試驗(yàn)載荷隨球直徑不同而不同，從3000到公斤力。

5.洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數(shù)點(diǎn)求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。上海蜀寶工貿(mào)有限公司

布式硬度壓痕較大，測量值準(zhǔn)，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測一類。

6.洛式硬度的硬度值是一無名數(shù)，沒有單位。因此習(xí)慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。

布式硬度的硬度值有單位，且和抗拉強(qiáng)