金属材料硬度测试方法
金属材料硬度检测
压头直径有Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm三种; 载荷有15.6kg、62.5kg、182.5kg、250kg、 750kg、1000kg、3000kg七种; 材料的软硬不同要配合使用。为了在不同 直径的压头和不同载荷下进行测试时，同一种 材料的布氏硬度值相同。D与P之间要满足相似 原理。
布氏硬度的实验规范
优缺点及注意事项 优点： 可测定从极软到极硬各种金属材料的硬度,且不 同载荷下的维氏硬度值可以进行比较。 维氏硬度值测量精确可靠，在材料科学研究中 被广泛应用。 缺点： 维氏硬度需测量对角线的长度，然后通过计算 或查表才能得到硬度值。测量过程繁琐，工作效率 低。在测量过程中，采用计算机控制测量过程，采 集和处理数据，可能克服上述缺点并大大提高工作 效率。
布氏硬度计的特点： 布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好， 由于通常采用的是10 mm直径球压头，3000kg 试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内 金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别 组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用 于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金 属材料。 它的试验数据稳定，重现性好，精度高于 洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度 值之间存在较好的对应关系。
金属硬度检测方法
硬度检测方法：
硬度：是评定金属材料力学性能最常用的指 标之一。 硬度的实质：是材料抵抗另一较硬材料压入 的能力。 硬度检测：是评价金属力学性能最迅速、最 经济、最简单的一种试验方法。 硬度检测的主要目的：就是测定材料的适用 性，或材料为使用目的所进行的特殊硬化或软化 处理的效果。
对于被检测材料而言，硬度是代表着 在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、 塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量 的综合性能。 由于通过硬度试验可以反映金属 材料在不同的化学成分、组织结构和热处理 工艺条件下性能的差异，因此硬度试验广泛 应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质 量和新材料的研制。
不锈钢的硬度检测方法及相关标准(国标、美国、日本)
不锈钢产品按交货形状分类可分为不锈钢板、不锈钢带、不锈钢管、不锈钢棒、不锈钢丝等。
如果按照金相组织分类则可分为以下五种类型：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体－铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。
各种不锈钢材料都是以退火、调质、固溶、淬火或回火等各种不同的热处理状态供货的。
硬度试验是将一个硬质压头按规定条件缓慢压入试样表面、然后测试压痕深度或尺寸，以此确定材料硬度的大小。
硬度试验是材料力学性能试验中最简单、最迅速、最易于实施的方法。
硬度试验是非破坏性的，材料硬度值与抗拉强度值之间有近似的换算关系。
由于拉伸试验不便于测试，并且由硬度换算到强度很方便，因此人们越来越多地只测试材料硬度而较少测试其强度。
特别是由于硬度计制造技术的不断进步和推陈出新，一些原来无法直接测试硬度的材料，如不锈钢管材、不锈钢丝材、极薄的不锈钢材板和不锈钢带材等，现在都已经可能直接测试硬度了。
所以，存在一个硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势。
在不锈钢标准中，一般都规定了布、洛、维三种硬度试验方法，测定hb、hrb（或hrc）和hv硬度值，规定三种硬度值只测其一即可不锈钢硬度的检测方法在美国的金属材料标准中，关于硬度试验，有一个突出的特点，就是优先采用洛氏硬度试验，辅之以布氏硬度试验，很少采用维氏硬度试验，美国方面认为，维氏硬度试验主要应该用于金属研究和薄小零件的测试。
中国和日本的标准都是三种硬度试验同时采用，用户可根据材料的厚度和状态以及自身条件选用其中一种来测试不锈钢材料。
日本不锈钢标准中关于拉伸试验和硬度试验方面的规定与中国相应标准表格相同，数值相近，这里能看到中国标准参照采用日本标准的痕迹。
在不锈钢硬度检测方面，洛氏硬度计是一个值得优先采用的仪器，它设备简单，易于操作，无需专业检验员，可以直接读出硬度值，试验效率高，十分适合工厂使用。
关于采用洛氏硬度计进行不锈硬度的检测，在不锈钢标准中一般只规定了hrc和hrb两个标尺。
金属材料的硬度实验
实验五金属材料的硬度实验一、实验目的1、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的基本原理和硬度值表示方法；2、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度测定的应用范围；3、熟悉掌握布氏、洛氏和维氏硬度计的主要结构及操作方法;二、实验原理金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力,硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念;由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同,因而硬度值可以综合反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力;硬度值越高,表明金属抵抗塑性变形能力越高,材料产生塑性变形就越困难;另外,硬度与其它力学性能如强度指标σb塑性指标ψ和δ之间有一定的内在联系,所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义;1、硬度的实验方法硬度的实验方法很多,主要有以下三大类：1 压入法该方法测出的硬度值主要反映金属表面抵抗另一物体压入引起塑性变形的能力;压入法又可分为布氏硬度HBW、洛氏硬度HR、维氏硬度HV、努氏硬度HK、显微硬度;在机械工业中广泛采用的测定硬度的方法是压入法;2 刻划法该方法测出的硬度表征金属抵抗破裂的能力;3 弹性回跳法该方法是将规定形状的金刚石冲头从固定的高度h0落在试样表面上,冲头被弹起一定高度h;金属越硬,回跳高度h数值越大,因而规定用h/h0K=HS;称为肖氏硬度,主要用于大型工件及表面曲面的曲率半径>32mm的工件;2、硬度测试的作用与特点1 金属的硬度测试可大概推知其对应的强度金属的硬度与强度指标之间存在如下的定量关系：σb≈式中σb–材料的抗拉强度；HBW–布氏硬度值；K–系数,与材质和处理状态有关,常用材料K值如下：碳素结构钢HBW>175 K=退火状态的碳钢K=～合金调质钢K=～非铁金属合金K=～2 硬度试验时应力状态最软即最大切应力远远大于最大正应力,因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形;3 硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值;通常硬度越高,这些性能也就越好;在机械零件设计图样上对力学性能的技术要求,往往只标注硬度值,其原因就在于此;4 硬度测定后由于仅在金属表面局部体内产生很小压痕,几乎不破坏被检验的零件,基本属于无损检测,因而适合于成品检验或半成品检验;5 设备简单,操作便捷,只需整理零件表面,不需要特殊制备试样;6 对极小、极大的零件均可测量；对极薄的金属层,如渗碳层、氮化层均可测试;四、洛氏硬度试验方法1、试验原理洛氏硬度试验法是用金刚石圆锥体压头或一定直径的钢球压头,在初始试验力F0和主试验力F1先后作用下压入试件表面,在总试验力F F0+F1的作用并保持一定时间后,卸除主试验力F1,保持初试验力F0时的残余压痕深度;洛氏硬度的大小是按压痕深度来测量的,可以由洛氏硬度计上的刻度盘指示出来,不需计算;每压入0.002mm为一个洛氏硬度单位;此种实验特点是硬度测试速度快,留下压痕小,被广泛用于检验试件的硬度;试验原理图如图5–2所示;为了避免压头与试样接触不良而影响测量压痕印深度的准确性,洛氏法规定一律先加初始试验力F0;图5–2洛氏硬度试验原理图1–在初始试验力F0下的压入深度；2–在总试验力F0+F1下的压入深度；3–去除主试验力F1后的弹性回复深度；4–残余压入深度h；5–试样表面；6–测量基准面；7–压头位置洛氏硬度试验压头有两种：一种是顶角120°的金刚石圆锥,另一种是直径为1.5875mm的淬火钢球或 3.175mm的淬火钢球;根据金属材料软硬程度不一,可选用不同的压头和载荷配合使用;具体选用范围见表5–4;表5–4 洛氏硬度的试验范围2、洛氏硬度测定的要求1 根据被测定金属材料硬度高低,按表5–4选定压头和载荷;2 试样在制备过程中,应尽量避免由于受热、冷加工等对试样表面硬度的影响;3 试样的试验面尽可能是平面,不应有氧化皮及其他污物;4 试样或试验层厚度应不小于e的十倍;试验后,试样背面不得有肉眼可见变形痕迹;5 试样的试验面、支承面、试验台表面和压头表面应清洁;试样应稳固地放置在试验台上,以保证在试验过程中不产生位移及变形;6 在任何情况下,不允许压头与试验台及支座触碰;试验支承面、支座、和试验台工作面上均不得有压痕;7 试验时,必须保证试验力方向与试样的试验面垂直;8 在试验过程中,试验装置不应受到冲击和振动;9 施加初始试验力时,指针或指示线不得超过硬度计规定范围,否则应卸除初始试验力,在试样另一位置试验;10 达到要求的保持时间后,在2s内平稳地卸除主试验力,保持初始试验力,从相应的标尺刻度上读出硬度值;11 两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的4倍,但不得小于2mm;任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的倍,但不得小于1mm;12 在每个试样上的试验点数应不少于四点第一点不记;对大批量试样的检验,点数可适当减少; 3、表示方法1 洛氏硬度用符号HR表示;HR前面为硬度值,后面为使用的标尺;例如：50HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为50;2 试验报告中给出的洛氏硬度值应精确至个洛氏硬度单位;4、洛氏硬度试验机的结构1 机体与工作台：试验机有坚固的铸铁机体,在机体前面安装有不同形状的工作台,通过手轮的转动,借助螺杆的上下移动,而使工作台上升或下降;2 加载机构：有加载杠杆横杆及挂重杆纵杆等组成,通过杠杆系统将载荷转至压头而压入试样;借扇形齿轮的转动可完成加载和卸载任务;3 千分表指示盘,通过指示盘指示各种不同的硬度值;5、洛氏硬度试验机的操作规程1 根据试样预期硬度按表5–3确定压头和载荷,并装入试验机;2 将符合要求的试样放置在试样台上,将手轮顺时针旋转,使升降丝杆上升,压头渐渐接触试样,刻度盘指针开始转动;此时小指针从黑点移到红点,与此同时,大指针转动三圈至零位±5HR分度处,即停止上升;此时即已予加载荷;3 微调刻度盘调零,HRA、HRC零点为0,HRB零点为30;4 揿按钮开关;5 指示照明灯从亮到熄,等保荷时间到第二次灯亮,指示灯停转,立即读出硬度测试值;HRA、HRC 读外圈黑刻度,HRB读内圈红刻度;6 逆时针旋转手轮,取出试样,测试完毕;。
HRA-HB-HRC-HV坚硬度对照表
HRA-HB-HRC-HV坚硬度对照表
1. 简介
本文档旨在提供HRA、HB、HRC和HV这四种硬度测试方法
之间的对照表，帮助用户在不同硬度测试方法之间进行转换。
2. HRA硬度测试
HRA硬度测试是一种常用的金属材料硬度测试方法。
它使用
钨球作为压头，在一定负荷下对金属材料进行压痕，然后根据压痕
的长度来计算硬度值。
3. HB硬度测试
HB硬度测试也是一种常见的金属材料硬度测试方法。
它使用
钢球作为压头，在一定负荷下对金属材料进行压痕，然后根据压痕
的直径来计算硬度值。
4. HRC硬度测试
HRC硬度测试是一种常用的金属材料硬度测试方法。
它使用
钢球或硬质合金钢球作为压头，在一定负荷下对金属材料进行压痕，然后根据压痕的深度来计算硬度值。
5. HV硬度测试
HV硬度测试是一种常用的金属材料硬度测试方法。
它使用钻石金字塔作为压头，在一定负荷下对金属材料进行压痕，然后根据压痕的对角线长度来计算硬度值。
6. HRA-HB-HRC-HV对照表
下面是HRA、HB、HRC和HV之间的对照表：
7. 结论
本文档提供了HRA、HB、HRC和HV之间的对照表，帮助用
户在不同硬度测试方法之间进行转换。
使用该对照表可以方便地将
一个硬度值转换为另一种硬度值，提高硬度测试的灵活性和准确性。
洛氏硬度试验法的原理是
洛氏硬度试验法的原理是洛氏硬度试验法是一种常用的金属硬度测试方法，常用于金属材料的硬度测量。
该试验法的原理是根据材料在受压时的变形程度来判断其硬度。
洛氏硬度试验法使用的硬度计为洛氏硬度计，由一个带有钻石金刚石球的压头和一个标尺组成。
试验时，将硬度计压在试样表面上，施加一定的压力。
压头会在试样上留下一个由压头压入的钻痕或凹痕，这个凹痕的深度反映了试样的硬度。
洛氏硬度试验法的原理基于两个主要假设：弹性压痕假设和塑性压痕假设。
弹性压痕假设认为，当压头压在试样表面时，试样表面会发生一定程度的弹性变形，压头撤离时试样表面会回弹。
塑性压痕假设认为，当压头施加的压力足够大时，试样表面会发生塑性变形，形成一个凹痕。
试验时，根据试样表面的反光程度判断压头与试样表面的接触状态。
当压头与试样表面接触时，通过对试样施加压力直到压头与试样表面完全接触。
然后，通过对试样施加持续的压力，压头会压入试样表面形成一个凹痕。
试验结束后，使用洛氏硬度计上的标尺直接读取凹痕的深度，该深度即为洛氏硬度值。
洛氏硬度试验法的优点是操作简单、速度快、结果准确。
它可以用于测定各种金属材料的硬度，包括铸铁、钢、铝、铜等。
同时，洛氏硬度值与材料的力学性能有关，如强度、韧性等，因此可以用于评估材料的质量和性能。
然而，洛氏硬度试验法也存在一些限制。
首先，它只能测试材料表面的硬度，不能反映材料内部的硬度变化。
其次，洛氏硬度试验法对试样的制备有一定要求，试样的表面应平整、光洁，且尺寸应符合要求。
最后，洛氏硬度试验法受到试验力大小、试样形状和材料特性等因素的影响，因此在不同条件下测试的结果可能存在一定的误差。
综上所述，洛氏硬度试验法基于试样受压时的变形程度来判断其硬度，通过压头对试样施加一定的压力，观察凹痕的形成和测量其深度，从而得出洛氏硬度值。
它是一种简单、快速、准确的金属硬度测试方法，常用于材料质量评估和性能研究。
铝合金布氏硬度,洛氏硬度,维氏硬度的试验方法及优缺点比较
铝合金布氏硬度,洛氏硬度,维氏硬度的试验方法及优缺点比较铝合金的硬度可以通过布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度三种试验方法进行测量。
下面是它们的试验方法及优缺点比较：1. 布氏硬度：试验方法：使用布氏硬度计，在一定载荷下，用钻石金贝氏锥压入铝合金表面，然后根据钻石锥所产生的印痕大小来确定硬度。
优点：- 精确度高，适用于各种金属材料的硬度测试。
- 可以对不同硬度的材料进行比较。
缺点：- 留下的印痕较大，可能对表面造成损伤。
- 对于比较软的材料，印痕可能不太明显。
2. 洛氏硬度：试验方法：使用洛氏硬度计，在一定载荷和特定压头下，测量材料在压头下的缺口深度来确定硬度。
优点：- 速度快，适用于大量样品的硬度测试。
- 适用于各种硬度范围的材料。
缺点：- 压头大小限制了测试样品的尺寸。
- 不适用于非金属材料。
3. 维氏硬度：试验方法：使用维氏硬度计，通过测量表面痕迹的尺寸来确定硬度。
维氏硬度测试有三种方法：Vickers硬度、Knoop硬度和微纳硬度。
优点：- Vickers硬度适用于各种金属和非金属材料。
- Knoop硬度适用于薄膜和镀层材料。
- 微纳硬度适用于纳米级材料。
缺点：- Vickers和Knoop硬度测试需要显微镜观察痕迹，测试时间较长。
- 微纳硬度测试需要高级仪器。
- 一些非金属材料可能无法进行维氏硬度测试。
总结：布氏硬度适用于各种金属材料，精确度高，但可能对表面造成损伤；洛氏硬度测试速度快，适用于大量样品，但对非金属材料不适用；维氏硬度方法种类丰富，适用于不同类型的材料，但测试时间较长或需要高级仪器。
选择试验方法时应根据具体材料和实验需求进行综合考虑。
维氏硬度实验方法标准
维氏硬度实验方法标准维氏硬度是一种常用的材料硬度测试方法，广泛应用于金属材料的硬度测试。
维氏硬度测试方法通过在一定负荷下，利用金刚石或硬质合金锥形体对试验材料表面进行压痕测试，通过压痕的长径和短径之比来确定材料的硬度值。
本文将介绍维氏硬度实验方法的标准操作流程，以及实验中需要注意的事项。
实验仪器和试验材料准备。
1. 实验仪器，维氏硬度计、金刚石或硬质合金锥形体、显微镜。
2. 试验材料，需进行硬度测试的金属材料样品。
实验操作流程。
1. 将试验样品放置在水平台上，调整试验样品与硬度计的位置，使其处于合适的测试位置。
2. 调整试验仪器，使其负荷针对试验材料表面施加合适的负荷。
3. 施加负荷后，观察金刚石或硬质合金锥形体对试验材料表面的压痕情况。
4. 使用显微镜观察压痕，测量压痕的长径和短径。
5. 根据测量结果计算出试验样品的维氏硬度值。
实验注意事项。
1. 在进行维氏硬度测试时，应确保试验样品表面光洁平整，避免表面有凹凸不平或氧化层影响测试结果。
2. 在调整试验仪器时，应根据试验材料的不同特性选择合适的负荷，以保证测试的准确性。
3. 在观察压痕时，应使用显微镜进行观察，确保能够清晰地观察到压痕的形状和尺寸。
4. 在测量压痕的长径和短径时，应使用精密测量工具进行测量，确保测量结果的准确性。
5. 在计算维氏硬度值时，应根据压痕的长径和短径之比，参照硬度计的标准曲线或公式进行计算，得出最终的硬度值。
维氏硬度实验方法标准的正确操作对于材料硬度测试具有重要意义，只有严格按照标准操作流程进行测试，才能得到准确可靠的硬度测试结果。
希望本文介绍的维氏硬度实验方法标准能够对相关人员在实验操作中有所帮助，提高实验的准确性和可靠性。
维氏硬度计操作方法
维氏硬度计操作方法
维氏硬度计（Vickers硬度计）是一种常见的金属材料硬度测试仪器。
下面是维氏硬度计的操作方法：
1. 准备工作。
将测试仪器放在平稳的水平台上，并连接电源线。
2. 调节放大倍率。
按下“mag”按钮，选择所需的放大倍率。
3. 安装试样。
将试样放在硬度计上的突起台上，调节高度，确保试样平稳地放在突起台上。
4. 调节焦距。
按下“focus”按钮，调节焦距，并确保图像清晰。
5. 调节测试力。
按下“load”按钮，选择测试力大小，并调节测试力对应的压头。
6. 测试。
将压头轻轻放在试样上，等待指示器稳定，按下“start”按钮，进行测试。
7. 记录测试结果。
测试完成后，读取测试结果，并计算出试样的硬度值。
8. 其他注意事项。
在使用维氏硬度计时，润滑油应当及时清理，并注意保持测
试环境的稳定性，避免影响测试结果。
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金属材料硬度测试方法
引言
金属材料的硬度是指材料抵抗外力侵入或形变的能力，是衡量金属材料强度和耐磨性的重要指标。
硬度测试方法是评估金属材料硬度的关键步骤，本文将介绍常见的金属材料硬度测试方法及其原理、适用范围和操作步骤。
常见金属材料硬度测试方法
1. 布氏硬度测试法
1.1 原理
布氏硬度测试法是利用钢球或硬质合金球压入试样表面，通过测量压入深度来确定材料的硬度。
布氏硬度值是通过将压入深度与钢球或硬质合金球的压力比较得出的。
1.2 适用范围
布氏硬度测试法适用于各种金属材料，尤其是较软的材料和薄板材料。
1.3 操作步骤
1.准备试样，确保试样表面光洁无损。
2.将试样放置在硬度测试机上。
3.选择合适的压头和负荷。
4.将压头压入试样表面，保持一定的压力和时间。
5.读取压入深度，并计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度测试法
2.1 原理
洛氏硬度测试法是利用金刚石锥头压入试样表面，通过测量压入深度来确定材料的硬度。
洛氏硬度值是通过将压入深度与试样的硬度比较得出的。
2.2 适用范围
洛氏硬度测试法适用于各种金属材料和非金属材料。
2.3 操作步骤
1.准备试样，确保试样表面光洁无损。
2.将试样放置在硬度测试机上。
3.选择合适的金刚石锥头和负荷。
4.将金刚石锥头压入试样表面，保持一定的压力和时间。
5.读取压入深度，并计算洛氏硬度值。
3. 维氏硬度测试法
3.1 原理
维氏硬度测试法是利用金属球压入试样表面，通过测量压入深度来确定材料的硬度。
维氏硬度值是通过将压入深度与试样的硬度比较得出的。
3.2 适用范围
维氏硬度测试法适用于各种金属材料，尤其是较硬的材料。
3.3 操作步骤
1.准备试样，确保试样表面光洁无损。
2.将试样放置在硬度测试机上。
3.选择合适的金属球和负荷。
4.将金属球压入试样表面，保持一定的压力和时间。
5.读取压入深度，并计算维氏硬度值。
结论
金属材料硬度测试方法包括布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法。
不同的测试方法适用于不同的金属材料和硬度范围。
在进行硬度测试时，需要注意选择合适的测试方法、试样准备和操作步骤，以确保测试结果的准确性和可靠性。
通过硬度测试，可以评估金属材料的强度、耐磨性和加工性能，为材料选择和工程设计提供重要参考。