硬度计的硬度计分类

如题所述

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。硬度可以表达固体材料力学性能, 是与强度相关的力学性能之一. 是衡量金属材料性能的重要指标之一。通常,材料越硬,其耐磨性越好,比如齿轮等机械零部件会要求有一定的硬度,以保证足够的耐磨性和使用寿命。

按测试方法的不同,硬度分为三种类型。

①划痕硬度。主要用于比较不同矿物的软硬程度,方法是选一根一端硬一端软的棒,将被测材料沿棒划过,根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。定性地说,硬物体划出的划痕长,软物体划出的划痕短。

②压入硬度。主要用于金属材料,方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同. 压入硬度有多种, 主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、显微维氏和努

③回跳硬度。主要用于金属材料,方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样,并以试样在冲击过程中储存(继而释放)应变能的多少(通过小锤的回跳高度测定)确定材料的硬度。

在测量金属硬度时,常用的压入硬度方式有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

(1)洛氏硬度计

1914年,由美国的H.M.Rockwell S.P.Rockwell共同设计了第一台洛氏硬度计. 洛氏硬度试验是一种压痕硬度试验, 试验快速.

用锥顶角为120°的金刚石压头或球压头,在先后施加的初始试验力和总试验力的作用下压入试样表面. 在总试验力作用下保持规定时间后, 卸除主试验力,保留初试验力,测量其压痕深度差表示洛

洛氏硬度试验操作简便、迅速、压痕小, 用于测定钢铁、有色金属、硬质合金等的硬度。

(2)布氏硬度计

布氏硬度是在1900年由瑞典工程师提出. 由于在试样表面上压出的压痕较大,尤其使用于测量组织不均匀好晶粒粗大的材料. 布氏硬度值与抗拉轻度之间存在一定的换算关系.

用直径D的淬火钢球或硬质合金球作压头,以相应的试验力F压入试件表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,得到一直径为d的压痕。用试验力除以压痕表面积,所得值即为布氏硬度值。用HBS或HBW表示。

2003年以后,我国已经等效采用国际标准,取消了钢球压头,全部采用硬质合金球头。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。很多时候布氏硬度仅用HB表示,指的就是HBW。不过在文献论文中HBS仍时有所见。

布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。

(3)维氏硬度计

维氏硬度试验方法是英国史密斯(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)于1925年提出。英国的维克斯阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司首先制造.

维氏硬度测量原理与布氏硬度相似。采用相对面夹角为136°金刚石正四棱锥压头,试验时,在一定载荷的作用下,试样表面上压出一个四方锥形的压痕,测量压痕对角线长度,借以计算压痕的表面积,载荷除以表面积的数值就是试样的硬度值,用符号HV表示。

维氏硬度测量范围大,压痕小,一般用来测量较薄的黑色金属、有色金属、硬质合金,陶瓷,以及渗碳、渗氮等表面硬化层。

硬度计

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第1个回答  2011-02-24
一般硬度计按硬度标尺分类为:
洛氏硬度计
维氏硬度计
显微硬度计(从维氏硬度计里独立分类)
布氏硬度计
邵氏硬度计
肖氏硬度计
里氏硬度计
铅笔硬度计
。。。。

硬度计的分类和选型
选用硬度计可按以下硬度计的类别来选。
测量金属硬度的硬度计主要有:
1.洛氏硬度计。用于各种钢材(含合金钢、不锈钢)硬度的测试。这是最重要的、最常用的一类硬度计。有以下几种:
①洛氏硬度计。指手动打硬度的,指针显示的。这是最早也是最普通用于钢材硬度测试的硬度计,可以测硬质合金、淬火钢和未经淬火钢材。硬度较软的铸铁、薄于2毫米的板材均不适合于用此种硬度计。
有三种试验力,从小到大,共有三种硬度:HRA、HRB、HRC,其中淬火钢材、模具钢常用HRC。
② 电动洛氏硬度计。性能同①。不用人工手动打硬度,可以得到较准确的数据。
③ 数显洛氏硬度计。性能同②。其为数字显示,读数方便。
④ 数显表面洛氏硬度计。当金属硬度层比较薄时,如用一般洛氏硬度计就会将硬度层打穿,而测不到其表面硬度层的真正硬度。这时要用洛氏表面硬度计。由于表面层较薄,人工手动打就不易控制,一般都为电动,且为数显,所以是数显表面洛氏硬度计。用于经过渗碳或渗氮的钢材、电镀层为主,以及用于想知道金属如钢材、合金钢、硬质合金表面的硬度。
⑤ 数显洛氏、表面洛氏硬度计。能测一般的洛氏硬度,又能测表面洛氏硬度。根据压头匹配和标尺选择,可测参数为HRA、B、C、D、E、F、G、H和K。CPU数据处理。机子除配有打印机外,还有RS-232计算机接口。
2 . 维氏硬度计。用于测黑色金属、有色金属、硬质合金(如铝合金)及表面渗碳、渗氮层的硬度,用HV表示。 对于表面层很薄、硬度又较低的材料,要用小负荷维氏硬度计。这种硬度计带有显微镜(有的生产厂称为显微硬度计)以便观察打出的凹痕,有的还配有编程计算器,能使硬度值的计算迅速准确。还有一种称微小维氏硬度计,最小试验力只有10克力(10gf)。
3. 布氏硬度计。测未经淬火的钢材、铸铁、有色金属及质软的轴承合金材料,用HBW表示。除一般数显布氏硬度计外,还有携带式布氏硬度计、锤击式布氏硬度计和门式布氏硬度计。
4. 布洛维硬度计。即,可以打布氏、洛氏、维氏三种硬度的硬度计。比较适合于开发、研究用。(工厂一般为大批量、同产品,用专用的较方便)
5. 邵氏硬度计(又称肖氏硬度计,这是因为硬度计都以外国人的姓氏称呼,译音不同就有不同的中文字)。我国在这方面标准不多,只有HA和HD两种,前者为较软橡胶类硬度参数,后者为较硬的橡胶或塑料硬度参数。需要指出,有的塑料硬度很高,如“赛钢”(可做成齿轮等耐磨件),并不适合于用邵氏硬度计来测硬度。
国产的 邵氏硬度计有:LX-A(适合于较软的橡胶或塑料)和CY-D(适合于较硬的橡胶和塑料)两种。
外国的种类较多。日本“得乐”牌有:GS-701N(适合于海绵、毛毯、软质橡胶、硬质发泡胶等),GS702N(适合于硬质橡胶,软质塑料等),GS706N(适合于一般橡胶),GS709N(适合于一般橡胶、一般软质塑料)。日本的ASKER、美国的PTC又各自立其规格,但硬度标准仍为0—100度。
邵氏硬度计可手工测量,由于手工的力度控制不是很稳定,所以可以加一底座,用定压荷重器施力,测量就比较准确。但一般底座都比硬度计本身贵好多。由于我国对橡胶硬度的精度要求并不太高,许多厂家就省去底座。
6. 德国FISCHER公司FISCHERSCOPE H100C是一种计算机控制的用于微硬度测试的测量仪。主要用于电镀层、油漆层、有机物层等的硬度测量,最小可测到1微米的镀层。
7.里氏硬度计。这是一种能将各种硬度值进行换算的较小型的硬度计。主要用于对金属材料的测试,特别是对较大型的工件。由于有多种冲击装置,购买时要根据具体需要来选定。主要是用于模具的测试,因一般的洛氏硬度计很难对大型的模具进行测试。我国还未有这方面的国家标准,用里氏硬度计测试后的数据可进行转换。
8.铅笔硬度计。这是用于涂层硬度的检测,为将一支铅笔夹在“小车”上,让其在涂层上滑动,根据铅笔的硬度和涂层上的划痕来判断涂层的硬度。
各种材料硬度的测试设备基本上就为上面的几种。