課題材料的硬度

課題材料的硬度1第一頁，共十頁，2022年，8月28日教學(xué)重點(diǎn)硬度指標(biāo)的表示方法和實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度本課題重點(diǎn)與難點(diǎn)2第二頁，共十頁，2022年，8月28日金屬材料抵抗其他更硬物體壓入表面的能力稱為硬度，是衡量材料軟硬程度的判據(jù)，它表征材料抵抗表面局部彈性變形、塑性變形或抵抗破壞的能力。材料的硬度越高，其耐磨性越好。1.2.1布氏硬度

布氏硬度是用單位壓痕面積的力作為布氏硬度值的計(jì)量即試驗(yàn)力除以壓痕表面積，符號用HBS（用淬火鋼球壓頭）或HBW（用硬質(zhì)合金壓頭）表示，即：

3第三頁，共十頁，2022年，8月28日

布氏硬度表示方法：1.2.1布氏硬度硬度值一般不標(biāo)單位。當(dāng)壓頭為淬火鋼球時，用HBS表示；當(dāng)壓頭為硬質(zhì)合金時，用HBW表示。符號HBS或HBW之前寫出硬度值，符號后面用數(shù)字依次表示壓頭直徑、試驗(yàn)力及試驗(yàn)力保持時間（10～15s不標(biāo)）等試驗(yàn)條件。例如，150HBS10/1000/30。一般在零件圖或工藝文件上標(biāo)注材料要求的布氏硬度時，不規(guī)定試驗(yàn)條件，只需標(biāo)出要求的硬度值范圍和硬度符號，如210～230HBS。4第四頁，共十頁，2022年，8月28日

布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)：1.2.1布氏硬度

優(yōu)點(diǎn)是測定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)，常用于測定退火、正火、調(diào)質(zhì)鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。

缺點(diǎn)是對不同材料需要更換壓頭和改變載荷，且壓痕較大，壓痕直徑的測量也較麻煩，易損壞成品的表面，故不宜在成品上進(jìn)行試驗(yàn)。5第五頁，共十頁，2022年，8月28日1.2.2洛氏硬度洛氏硬度是用壓痕深度作為洛氏硬度值的計(jì)量即，符號用HR表示，其計(jì)算公式為：

6第六頁，共十頁，2022年，8月28日

壓頭類型：1.2.2洛氏硬度淬火鋼球壓頭多用于測定退火件、有色金屬等較軟材料的硬度，壓入深度較深；金剛石壓頭多用于測定淬火鋼等較硬材料的硬度，壓入深度較淺。

采用不同的壓頭與總試驗(yàn)力，組合成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺。我國常用的是HRA、HRB、HRC三種，其中HRC應(yīng)用最廣。其試驗(yàn)規(guī)范見表1.1。洛氏硬度無單位，須標(biāo)明硬度標(biāo)尺符號，在符號前面寫出硬度值，如58HRC、76HRA。

試驗(yàn)規(guī)范及表示方法:7第七頁，共十頁，2022年，8月28日

洛氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)：1.2.2洛氏硬度

優(yōu)點(diǎn)是操作迅速、簡便，硬度值可從表盤上直接讀出；壓痕較小，可在工件表面試驗(yàn)；可測量較薄工件的硬度，因而廣泛用于熱處理質(zhì)量的檢驗(yàn)。

缺點(diǎn)是精確性較低，硬度值重復(fù)性差、分散度大，通常需要在材料的不同部位測試數(shù)次，取其平均值來代表材料的硬度。此外，用不同標(biāo)尺測得的硬度值彼此之間沒有聯(lián)系，也不能直接進(jìn)行比較。

8第八頁，共十頁，2022年，8月28日1.2.3維氏硬度維氏硬度也是以單位壓痕面積的力作為硬度值計(jì)量。試驗(yàn)力較小，壓頭是錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體，見圖所示。維氏硬度用符號HV表示。維氏硬度表示方法：

在符號HV前方標(biāo)出硬度值，在HV后面按試驗(yàn)力大小和試驗(yàn)力保持時間（10～15s不標(biāo)出）的順序用數(shù)字表示試驗(yàn)條件。例如：640HV300。

9第九頁，共十頁，2022年，8月28日

維氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)：1.2.3維氏硬度

優(yōu)點(diǎn)是可測軟、硬金屬，特別是極薄零件和滲碳層、滲氮層的硬度，其測得的數(shù)值較準(zhǔn)確，并且不存在布氏硬度試驗(yàn)?zāi)欠N載荷與壓頭直徑比例關(guān)系的約束。此外，維氏硬度也不存在洛氏硬度那樣不同標(biāo)尺的硬度無法統(tǒng)一的問題，而且比洛氏硬度