金属硬度基本知识
精品金属硬度基本知识PPT课件
40～ 77HRD
70～ 100HRE
60～ 100HRF
30～ 94HRG
洛氏硬度标尺的选择
试样材料
高硬度或薄硬材料。如硬质合金、硬化薄钢带、 渗碳后的淬硬钢。
中低硬度材料。如退火后的中低碳钢、不锈钢、 铜合金、超硬铝合金、可锻铸铁等。是应用较广 的洛氏硬度标尺。
淬火及低温回火的一般钢材、冷硬铸铁、珠光体 可锻铸铁、钛合金等，及硬度值超过HRB100的材 料。是应用最广的洛氏硬度标尺。
洛氏硬度试验
批量件、成品件及半成品件的硬度检验。对晶粒粗大且组织 不均的零件不宜采用。A标尺适于测量高硬度淬火件、较小与 较薄件的硬度，以及具有中等厚度硬化层零件的表面硬度。B 标尺适于测量硬度较低的退火件、正火件及调质件。C标尺适 于测量经淬火回火等处理零件的硬度，以及具有较厚硬化层 零件的表面硬度
工件进行逐件检测； 5）对测量操作的要求不高。
缺点：
由于压痕小，测得的数值不够准确，通常要在试样不 同部位测定四次以上，取其平均值为该材料的硬度值。
2.4洛氏硬度计检定时常见误差
1 人为误差 技术熟练程度 加荷速度及时间
2 被测零件影响的因素 表面光洁度 表面毛刺、残粉 、氧化皮等 斜面（或锥度）、球面及圆柱体零件
维氏硬度试验的三种方法
试验力范围/N
硬度符号
试验名称
F≥49.03
≥HV5
维氏硬度试验
1.961≤F<49.03
HV0.2～<HV5
小负荷维氏硬度试验
0.09807≤F<1.961
HV0.01～<HV0.2
显微维氏硬度试验
推荐的维氏硬度试验力
维氏硬度试验
常见材料硬度(史上最全版)汇总
常见材料硬度(史上最全版)汇总1. 什么是材料硬度？材料硬度是指材料能抵抗外力而产生的变形程度。
硬度的测试是用来衡量材料硬度的方法，常用于产品设计、材料选择和质量控制等领域。
2. 常见材料硬度测试方法2.1 布氏硬度测试法 (HB)布氏硬度测试是用于金属材料的硬度测试方法之一。
该测试通过将一个钢球或钻石圆锥压入材料表面，通过测量压入的深度来确定材料的硬度。
2.2 洛氏硬度测试法 (HRC, HRB, HRA)洛氏硬度测试也是用于金属材料的硬度测试方法之一。
它有三个不同的硬度等级，分别是HRC、HRB和HRA。
这些等级是通过使用不同的载荷和钢球直径进行测试而得到的。
2.3 维氏硬度测试法 (HV)维氏硬度测试法是一种用于金属和非金属材料硬度测试的常见方法。
该测试主要通过用压入加载方法，在材料表面形成一个不可逆的印记，然后测量印记的长度来计算硬度值。
2.4 洪氏硬度测试法 (HS)洪氏硬度测试法是用于塑料、橡胶、纸板等非金属材料的硬度测试方法之一。
这种方法使用了一个球形或圆锥形的工具，通过在材料表面施加规定的载荷来测量硬度。
3. 常见材料硬度值下面是一些常见材料的硬度值（单位：HB）：- 铝合金: 30-110- 铜: 30-120- 钢材: 100-800- 不锈钢: 150-450- 铸铁: 130-660- 黄铜: 70-230- 钢筋混凝土: 15-40- 硬质合金: 600-2000请注意，以上数值仅供参考，实际数值可能根据不同的测试方法和材料批次而有所不同。
4. 硬度与材料特性的关系材料的硬度与其强度、耐磨性和耐腐蚀性等特性有着密切的关系。
通常情况下，硬度较高的材料具有较高的强度和耐磨性，但可能不够韧性；而硬度较低的材料可能更韧性，但强度和耐磨性较差。
5. 材料硬度的应用领域材料硬度的测试和应用广泛应用于以下领域：- 产品设计- 材料选择- 制造工艺控制- 质量控制- 故障分析6. 总结本文对常见材料硬度进行了汇总介绍，包括硬度测试方法、常见材料硬度值、材料硬度与材料特性的关系以及应用领域。
模具钢材硬度知识及常见钢材硬度
钢材的硬度：金属硬度（Hardness）的代号为H，按照硬度试验方法的不同分为：常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB和HRC 较为常用HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等40°以上之材料。
两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石布氏硬度（HB）一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁洛氏硬度（HRC）一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标，以0.002mm作为一个硬度单位。
当HB>450或者试样过小时不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定荷载下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，氛围三种不同的标度来表示：HRA：是采用60KG荷载和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）HRB：是采用100KG荷载和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）HRC：是采用150KG荷载和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）另外，HRC适用范围HRC20-67，相当于HB225--650，若高于此范围则用HRA，低于此范围则用HRBHB和HRC可以查表互换，心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB以下为常见钢材硬度芬可乐 P20 HB280-330芬可乐 P20H HB330-350芬可乐 P20HH HB330-370一胜百 718H HRC31-36一胜百 8407 HRC52-56一胜百不锈钢 S136 HRC48-52日本大同 NAK80 HRC37-43日立镜面预硬钢CENA1 HRC37-41日立 SKD61（DAC） HRC52-56。
硬度知识
洛氏硬度知识：硬度是材料抵抗外物刺入的一种能力。
试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦，由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。
这种方法称为锉试法，这种方法不太科学。
用硬度试验器来试验极为准确，是现代试验硬度常用的方法。
最常用的试验法有洛氏硬度试验。
洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度，冲入深度愈大，硬度愈小。
洛氏硬度（Rockwellhardness），这是由洛克威尔（S.P.Rockwell）在1921年提出来的，是使用洛氏硬度计所测定的金属材料的硬度值。
该值没有单位，只用代号“HR”表示，其测量方法是，在规定的外加载荷下，将钢球或金刚石压头垂直压入待试材料的表面，产生凹痕，根据载荷解除后的凹痕深度，利用洛氏硬度计算公式HR=（K-H）/C便可以计算出洛氏硬度。
洛氏硬度值显示在硬度计的表盘上，可以直接读取。
上述公式中，K为常数，金刚石压头时K=0.2MM，淬火钢球压头时K=0.26MM；H为主载菏解除后试件的压痕深度；C也为常数，一般情况下C=0.002MM。
由此可以看出，压痕越浅，HR值越大，材料硬度越高。
一般用代号HRA、HRB、HRC来表示材料的硬度，其中HRA表示试验载荷588.4N（60KG-F）使用顶角为120度的金刚石圆锥压头试压；HRB 表示试验载荷980.7N（100KG-F）使用直径1.59MM的淬火钢球试压；HRC表示试验载荷1471.1N（150KG-F）使用顶角为120度的金刚石圆锥头试压。
对于硬度较高的制刀材料，制刀界通用HRC来表示刀锋硬度，比如HRC60，即代表在试验载荷为1471.1N、使用顶角为120度的金刚石圆锥压头时，被试材料的压痕深度为0.08MM。
简而言之，硬度越高，抗磨损能力越高，但脆性也越大。
硬度最高不超过60HRC。
通常一把好刀的刀刃硬度应在洛氏硬度50HRC以上，60HRC以下。
洛氏硬度试验采用三种试验力，三种压头，它们共有9种组合，对应于洛氏硬度的9个标尺。
金属材料硬度对照表
硬度知识一、硬度简介：硬度表示材料抵抗硬物体压入其外表的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料外表，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)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料外表，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：•HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
•HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
•HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料外表，用材料压痕凹坑的外表积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
############################################################################################# 注：洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A一样的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。
材料的硬度知识点总结
材料的硬度知识点总结一、硬度的定义和分类硬度是材料抵抗外力作用而不易改变形状或被划伤的能力。
通俗来讲，硬度指的是一个物体表面抵抗其他物体的侵入能力。
硬度测试可以反映材料的抗划伤、变形和磨损性能。
根据硬度测试的原理和方法，硬度可以分为几种类型，包括洛氏硬度、巴氏硬度、维氏硬度、布氏硬度等。
这些不同的硬度测试方法可以用于不同种类的材料，如金属、塑料、陶瓷等。
二、硬度测试方法1. 洛氏硬度测试法洛氏硬度测试法是一种最常用的硬度测试方法，适用于金属和合金等材料的硬度测试。
其原理是利用金属球或金刚石圆锥头对被测试材料施加一定负荷，通过测量在规定负荷下形成的印记直径或深度来计算硬度值。
2. 布氏硬度测试法布氏硬度测试法适用于金属和合金的硬度测试。
其原理是使用不同形状的金属球或金刚石球头对被测材料进行压痕，并通过直观的方式来表示硬度值，是常用的金属硬度测试方法。
3. 巴氏硬度测试法巴氏硬度测试法适用于金属和塑料等材料的硬度测试。
测试时使用金刚石圆锥头对被测材料施加负荷，测定材料表面的压痕的对应深度或对应的硬度值。
4. 维氏硬度测试法维氏硬度测试法适用于薄板、薄壁材料和精细金属制品的硬度测试。
测试时使用金刚石或硬质合金球形或角形穿透头对被测材料施加静载，通过厘米尺或显微镜来测定压痕的对应长度或对应硬度值。
5. 洛氏超划痕硬度测试法洛氏超划痕硬度测试法适用于陶瓷、岩石等非金属材料的硬度测试。
测试时使用金刚石斜锥头对被测样品施加一定负荷，通过测量在规定负荷下形成的划痕长度来计算硬度值。
三、硬度与材料性能的关系硬度是材料的重要力学性能指标，与材料的其他性能密切相关。
硬度可以反映材料的抗划伤、抗变形和抗磨损能力，对于材料的功能和使用寿命具有重要意义。
硬度测试可以提供关于材料力学性能、耐磨性能和加工性能的重要信息，是材料科学研究和工程实践中不可或缺的工具。
1. 硬度与材料的强度和韧性硬度与材料的强度和韧性之间存在一定的关系。
金属力学性能之硬度指标
硬度：指金属材料抵抗硬物压入表面的能力。
常用的硬度测定方法都是用一定载荷（压力）把一定的压头压在金属材料表面，然后测定压痕面积或深度来确定硬度值，压痕愈大愈深则硬度愈低。
它是表征材料的弹性、塑性、形变强化率，强度、韧性等一系列不同物理量的组合的一种综合性能指标。
由于简单易行，不必破坏所以是重要的检验手段之一。
①布氏硬度：HB在直径为D的淬火钢球上施加压力P，使钢球压入被测金属表面，并留下压痕，载荷P与压痕表面积之比称为布氏硬度。
为了避免压痕面积计算的麻烦，专门制定了压痕直径与HB值的对照表。
在布氏硬度实验时，钢球直径D，压力P和力保持时间应根据不同的金属材料和厚度选定。
的比值不同，不能直接进行比较。
分为30、10、25三种；压痕直径d应在0.25D＜d＜0.6D范围内。
HB＞450不能用淬火钢球测量布氏硬度。
硬度与强度的关系：表示方法：HBS淬火钢球≤450HB，HBW合金钢球≤650HB②洛氏硬度：HR洛氏硬度时采用测量压痕深度来确定硬度值的实验方法。
实验：锥角为120°的金刚石圆锥或直径为1.588㎜（英时）的淬火钢球负载先后两次施加，先加100N初载再加主载荷，按照压头种类和总实验力的大小组成三种洛氏值。
洛氏硬度及应用范围洛氏硬度实验适用范围广，操作简便迅速，压痕较小故在热处理质量检验中应用最广。
③维氏硬度HV：使用金刚石正四棱锥体为了满足从软到硬有一个连续一致的硬度标度，需要采用维氏硬度HV：是以负荷除以压痕表面积所得的商。
测出两对角线平均长度（d）㎜。
然后查表或代入公式确定硬度值。
它采用正棱角锥体金刚石压头，实验压力从10～1000N选用。
还有显微硬度选更小的压力测出金相组织中不同相的硬度。
焊缝热影响区硬度等。
④里氏硬度：HL装有一碳化钨冲击测头在一定高度下冲击试件表面测出冲击测头距试样表面1㎜处的冲击速度和回跳速度，是利用电磁感应原理中速度与电压成正比的关系。
则里氏硬度仪体积小、重量轻、操作简便，任何方向均可测试，所以适合现场使用，由于是电压值，电脑处理十分方便。
金属材料硬度对照表
硬度知识一、硬度简介：硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。
它是金属材料的重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好。
常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)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)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
#############################################################################################注：洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。
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2 洛氏硬度
2 洛氏硬度
洛氏硬度初始试验力F0下的压入深度h0； 2—在总试验力F0+F1下的压入深度h1； 3—去除主试验力F1后的弹性回复深度； 4—残余压入深度e； 5—试样表面； 6—测量基准面； 7—压头位置
当压头为金刚石圆锥体时，HR=100-(h/0.002) 当压头为钢球时， HR=130-(h/0.002) 注：1.h为压痕深度(mm)，0.002为试验机刻度盘上每一 小格所代表的压痕深度(mm)，每一小格即表示洛氏硬 度一度； 2.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。因此习 惯称洛式硬度为多少度是不正确的。 在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其换算公式 可大概记为：洛式硬度(HRC)≈布式硬度(HB)/10。
总试验力 F0+ F1（N） 588.4 980.7 1471 980.7
适用范围
20～88HRA 20～ 100HRB 20～ 70HRC 40～ 77HRD 70～ 100HRE
E F
G H
HRE HRF
HRG HRH
98.07 98.07
98.07 98.07
882.6 490.3
1373 490.3
洛氏硬度试验
维氏硬度试验
钢铁件的硬度检验中，试验力一般不超过294.2N(30Kg)。主 要用于测量小件、薄件的硬度以及具有浅或中等厚度硬化层 零件的表面硬度
1 布氏硬度
1.1布氏硬度原理
试样厚度要求： 对于软的材料，试样的厚度至少应为压痕深度的15倍； 对于硬的材料，试样的厚度则至少为压痕深度的7倍。
0 简介
硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压入或 刻划的能力。是衡量金属材料软硬程度的一项重要的 性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性 变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和 反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是 材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。 硬度的测定常用压入法。把规定的压头压入金属材料 表面层，然后根据压痕的面积或深度确定其硬度值。 根据压头和压力不同，常用的硬度指标有布氏硬度、 洛氏硬度和维氏硬度等。
1.2布氏硬度表示方法
除了采用压头直径D为10mm，试验力F为3000kgf （29421N），保持时间10－15s的试验条件外，在其 它试验条件下测得的硬度值，应在符号HBS的后面用 相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持 时间； 120HBS10/1000/30：表示用10mm的钢球作压头， 在1000kgf(9807N)的试验力作用下，保持时间为30s 后所测得的硬度值为120； 500HBW5/750：表示用5mm的硬质钢球作压头，在 750kgf(7350N)的试验力作用下，保持时间为10－ 15s后所测得的硬度值为500。
金属硬度基本知识
目录
0简介 1布氏硬度 1.1布氏硬度原理 1.2布氏硬度表示方法 1.3布氏硬度优缺点 1.4布氏硬度计常见故障及解决方法 2洛氏硬度 2.1洛氏硬度原理 2.2洛氏硬度标尺 2.3洛氏硬度计优缺点 2.4洛氏硬度计检定时常见误差及处理方法 3维氏硬度 3.1维氏硬度原理 3.2维氏硬度试验力及表示方法 3.3维氏硬度优缺点 3.4维氏硬度计常见故障与解决方法 4小结
缺点： 1）对金属表面的损伤较大； 2）试验过程复杂、费时、误差较大； 需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算。
1.4布氏硬度计常见故障
1）载荷误差大或不稳定。 2） 加荷速度不能控制在规定的时间内。 3） 测定的硬度值与标准硬度块示值不一致。
4） 硬度计反复加卸载荷。 5） 硬度计载荷全部加上时停机。 6） 按键开关按下，硬度计不动作，但有嗡嗡的电流 声。
淬火钢球用于测定硬度HBS＜450的金属材料，如灰 铸铁、有色金属以及退火、正火和调质处理的钢材等。 硬质合金球用于测定HBW＜650的金属材料。 注意：1.布氏硬度值单位为公斤力/mm2 (N/mm2)； 2.布式硬度上限值HB650，不能高于此值。
1.3布氏硬度优缺点
优点： 1）硬度代表性好，测得的硬度值较准确； 2）试验数据稳定，重现性好，精度高； 3）布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
980.7 588.4
1471 588.4
1.5875mm 钢 球 1.5875mm 钢 球
3.175mm钢
60～ 100HRF 30～ 94HRG
80～
洛氏硬度标尺的选择
试样材料 高硬度或薄硬材料。如硬质合金、硬化薄钢带、 渗碳后的淬硬钢。 压头 金刚石压头 标尺 A
硬度测量方法
布氏硬度试验
适用范围
测量晶粒粗大且组织不均的零件。对成品件不宜采用。钢铁 件的硬度检验中，现已逐渐采用硬质合金球压头测量退火件、 正火件、调质件以及铸件和锻件的硬度 批量件、成品件及半成品件的硬度检验。对晶粒粗大且组织 不均的零件不宜采用。A标尺适于测量高硬度淬火件、较小与 较薄件的硬度，以及具有中等厚度硬化层零件的表面硬度。B 标尺适于测量硬度较低的退火件、正火件及调质件。C标尺适 于测量经淬火回火等处理零件的硬度，以及具有较厚硬化层 零件的表面硬度
2.2洛氏硬度标尺
压头类型： 120°金刚石圆锥、1.588mm钢球、3.175mm钢球 试验力： 60kg、100kg、150kg 新国标GB/T 230.2对不同标尺、不同硬度范围的标准 块允许误差进行了定义： 标准块HRA40~70，允许示值误差±2 标准块HRB45~80，允许示值误差±3 标准块HRB80~100，允许示值误差±2 标准块HRC20~35及35~55，允许示值误差±1.5
洛氏硬度试验条件
洛氏硬 度标尺 A B C D 硬度 符号 HRA HRB HRC HRD
压头类型
120°金刚石 圆锥 1.5875mm 钢 球 120°金刚石 圆锥 120°金刚石 圆锥 3.175mm钢 球
初试验力 F0（N） 98.07 98.07 98.07 98.07
主试验力 F1（N） 490.3 882.6 1373 882.6