硬度測量方法

『壹』 硬度的測定方法有哪些

1.金屬洛氏 測試原理 將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)分兩個步驟壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除主試驗力,測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h,根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。 術語及定義...
2.金屬布氏 測試原理 對一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕的直徑。布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。壓痕被看作是具有一定半徑的球形,...
3.金屬維氏 測試原理 將頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面,保持規定時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕對角線長。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商,壓痕被視...
4.顯微維氏 術語及定義 試驗力——試驗時所用的負載。 壓痕對角線——卸載後,壓頭在被測樣品表面留下的方形或菱形壓痕的對角線。 壓頭夾角——壓頭頂部兩相對面的夾角。 測試程序 試驗一般在10~35...
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『貳』 硬度的檢測方法有哪幾種，各自的檢測范圍都是什麼

硬度：是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。按照測量方法的不同,可分為布氏硬度/洛氏硬度/維氏硬度/肖氏硬度等。
一、 布氏硬度HB
布氏硬度是用一定的負荷（一般為3000kg），把一定硬度的淬硬鋼球（常用10、5、2.5毫米）壓入材料表面，然後用所加的負荷除以材料上球印的表面積，所得結果就是布氏硬度值，單位是公斤/平方毫米,但習慣上不予標注。按照GB231-84<金屬布氏硬度試驗方法>,用淬火鋼球所測出的硬度用HBS表示;用硬質合金球為壓頭所測出的硬度值為HBW.HBS適用於測量退火/正火/調質鋼及鑄鐵/有色金屬及硬度小於450HBS的較軟材料;HBW適用於測量硬度在450~650HBW之間的淬火材料.
1、優點：由於被測金屬壓坑面積較大，所以結果比較准確。同時實踐證明HB與不淬火鋼抗拉強度σb有一定的近似關系，對於低碳鋼σb=3.53HB，中碳鋼σb=3.5HB，高碳鋼σb=3.33HB，灰鑄鐵σb=0.98HB，（σb單位為Mpa）因此根據材料的布氏硬度值，可以近似地確定金屬材料的抗拉強度。
2、缺點：不適合測量HB大於450的材料，因為材料的硬度太高容易引起鋼球變形，使得測量結果不準確。同時由於壓印較大，不適合測定成品和薄板材料。
二、洛氏硬度HR
洛氏硬度是用120度圓錐形金剛石壓入器或直徑為1.59毫米的淬硬鋼球作為壓頭,在一定的負荷的作用下壓入材料的表面上,用壓入的深度來計算材料硬度的大小。洛氏硬度沒有單位。根據所採用的負荷不同，洛氏硬度又分為三種
1、HRA測量硬度很高或硬而薄的HB大於700的金屬，如硬質合金錶面處理工件等，負荷為60公斤及120o金鋼錐）；
2、HRB測量較軟的退火件及銅、鋁及HB=60~230的金屬，負荷為100公斤及ф1.588mm鋼球；
3、HRC一般用於測量HB=230~700的調質鋼或淬火回火後的工件，負荷為150公斤及120o金鋼錐；
優點：使用方法簡便，可以直接從刻度盤上直接讀出數值。由於壓印較小，適合測定成品和薄板材料。
缺點：由於壓印小，所以不準確，一般多測幾點，然後取平均值。
以上三種洛氏硬度中一HRC應用最多，一般經淬火處理的鋼材均用它。
洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間的關系約為高硬度時 HRC1/10HB；
三、 維氏硬度HV和顯微硬度
測定維氏硬度的原理基本與布氏硬度相同，區別在於壓頭採用錐面夾角為136度的金剛石正四棱錐體，單位是公斤/平方毫米，一般不予標出。
維氏法所用載荷較小。壓痕淺，適用於測量零件薄的表面硬化層、金屬鍍層及薄片金屬的硬度，這是布氏和洛氏所不及的。此外,因壓頭是金剛石角錐，載荷可調范圍大，故對軟硬材料均適用，測定范圍0~1000HV。
較新的國家標准為GB/T4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗第一部分：試驗方法》
用布氏、洛氏、維氏的硬度試驗法，載荷大、壓痕面積大，只能得到金屬材料組織混合物的平均硬度值，當需要測定某個相或某個晶粒硬度時，就要用到顯微硬度。
顯微硬度試驗法的原理與維氏相同，也是以載荷與壓痕表面積之比來確定。不同的是所採用的載荷極小，一般在1~120gf(1gf=0.0098N)，顯微硬度值也可用HV來表示。
四、肖氏硬度HS
肖氏硬度試驗是動態力試驗中最簡單的試驗方法。試驗時，使一定重量的標准沖頭（底端鑲有金剛石圓柱體）或鋼球從一定高度自由落於試樣表面，然後由於試樣的彈性變形，又使其回跳到一定高度，可用落下的高度與回跳的高度的比值來計算肖氏硬度值HS。它取決於材料的彈性性質。因此又被稱為彈性回跳硬度。

『叄』 常用的材料硬度的測量方法有那些

金屬洛氏法：

1、洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行，因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10～35℃的室溫進行。

2、試樣應平穩地放置在剛性支承物上，並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無沖擊和振動的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過3秒。

3、將測在不小於1s且不大於8s的時間內，從初試驗力增加到總試驗力，並保持4s±2s，然後卸除主試驗力，保持初試驗力，經過短暫穩定後，進行讀數。為了讀數准確，在試驗過程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動。

4、在多處取值時，兩相鄰壓痕中心間距離至少應為壓痕直徑的 4倍，但不得小於2mm。任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應為壓痕直徑的2.5倍， 但不得小於1mm。

金屬布氏法：

1、一般試驗在10～35℃的室溫進行即可，如果有對溫度要求嚴格的試驗（視乎材料對溫度的敏感性），試驗溫度應為23℃±5℃。

2、試驗力的選擇應保證壓痕直徑在0.24D～0.6D之間。試驗力－壓頭槌直徑的平方的比率鞋（1.02F/D2比值）應根據材料和硬度值選擇。

3、為了保證在盡可能大的有代表性的試樣區域試驗，應盡可能選取大直徑的壓頭；當試樣尺寸允許時，應優先使用直徑為10mm的球壓頭進行試驗。

4、使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。

5、試驗力保持時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差應在±2秒。

6、任一壓痕中心距試樣邊緣距離，至少為壓痕平均直徑的2.5倍。相鄰壓痕中心間的距離至少為壓痕直徑的3倍。應在兩相互垂直方向測量壓痕直徑，用兩個讀數的平均值計算布氏硬度。

金屬維氏法：

1、試驗一般在10～35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。

2、試驗力保持時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，直至試樣不再發生塑性變形，但誤差應在±2秒。應測量壓痕兩條對角線長度，用其算術平均值或通過查表得到硬度值。放大系統應能將對角線放大到視場的25%～75%。

顯微維氏法：

1、試驗一般在10～35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。

2、保持試驗力的時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差應在±2秒。

(3)硬度測量方法擴展閱讀：

硬度測試實驗的注意事項

1、試樣(被測工件)表面應平坦光潔(粗糙度Ra不大於1.6um) ，無污物等。

2、對於特殊類試樣如與壓頭粘結的活性金屬材料，可以適當塗些油料(如煤油)。

3、試樣的製取應注意因外界因素引起表面組織變化，從而對硬度值構成影響。如製取試樣時因過熱引起的燒傷等。

4、試樣或者被測層的厚度應負荷標准。如採用金剛石錐壓頭厚度不小於壓痕殘余深度(壓頭壓入深度)的10倍;球壓頭不小於壓痕殘余深度的15倍。

5、對於凹面或者凸面試樣應該進行必要的硬度值修正。

『肆』 常用的測量硬度的方法有幾種其應用范圍如何

金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。

壓入法（布氏、洛氏、維氏）測量硬度，硬度值表示材料表面抵抗另一物體壓入時所引起的塑性變形的能力。

回跳法（肖氏、里氏）測量硬度，硬度值代表金屬彈性變形功能的大小。

刻劃法測量硬度，硬度值表示金屬抵抗表面局部破裂的能力。
1. HRA:(洛氏A)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質的硬度測試。

2. HK:(Knoop 努氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。

3. HRC:(Rockwell C洛氏)用於量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。

4. HRB:(Rockwell B洛氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。

5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。

6. HB5:(Brinell 布氏5)用於量測鋁、軟質鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。

7. HB30:(Brinell 布氏30)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。

8. HV:(Vickers維氏)適用於量測各類材料。

9. R:(Tensile mole拉伸模數 N/mm2)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。

10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。

『伍』 常用的測量硬度的方法有幾種應用范圍是什麼

方法：塑料洛氏、邵氏、金屬洛氏、金屬布氏、金屬維氏、顯微維氏等。

具體操作：1、塑料洛氏：在規定的加荷時間內，在受試材料上面的鋼球上施加一個恆定的初 負荷，隨後施加主負荷，然後在恢復到相同的初負荷。 測量結果是由鋼球壓入材料的總深度，減去卸去主負荷後規定時間內的彈性恢復以及初負荷引起的壓入深度。洛氏硬度標尺每一分度表示壓頭垂直移動0.002mm，具體公式：HR=130-e/0.002 HR— 洛氏硬度值 e－主負荷卸除後的壓入深度

2、邵氏：使用邵氏A型硬度機測試，測試時需注意按照標准，測試環境須在標准狀態下(23±2℃，50±5% R.H) 進行，且測試前試片須在標准狀態下放置40小時以上。測試時，將試片置於硬度試驗機平台上。調整使壓針頭與試樣表面的距離至25.4±2.5mm，然後，施加合適力度（不沖擊被測物）使壓針頭壓在試樣上。待完全壓下，與測試物接觸1秒內，立即讀取刻度值到整數字並記錄其結果。

3、金屬洛氏：測試原理將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球）分兩個步驟壓入試樣表面，經規定保持時間後，卸除主試驗力，測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h，根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行，因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10～35℃的室溫進行。試樣應平穩地放置在剛性支承物上，並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無沖擊和振動的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過3秒。將測在不小於1s且不大於8s的時間內，從初試驗力增加到總試驗力，並保持4s±2s，然後卸除主試驗力，保持初試驗力，經過短暫穩定後，進行讀數。為了讀書准確，在試驗過程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動。

4、金屬布氏：測試原理對一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面，經規定保持時間後，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕的直徑。布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。壓痕被看作是具有一定半徑的球形，其半徑是壓頭槌直徑的二分之一。

5、金屬維氏：測試原理將頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面，保持規定時間後，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商，壓痕被視為具有正方形基面並與壓頭角度相同的理想形狀。

6、顯微維氏：試驗一般在10～35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。保持試驗力的時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差應在±2秒。

『陸』 三種硬度實驗方法的測量原理有何不同

布氏硬度的測量方法是用淬硬鋼球直徑為10毫米作測頭,負荷3000公斤,在被測材料上球印直徑大小對應一個HB值.例如球印直徑為2.47毫米,HB為616.
洛氏硬度的測量方法有三種：用帶金剛石的壓頭有兩種,負荷60公斤的測量值叫HRA,負荷150公斤的測量值叫做HRC,三是用帶1/16寸鋼球壓頭、負荷100公斤的測量值叫做HRB.
它們之間的換算關系是通過查表方式查出.例如上面HB為616對應HRC為60,HRB為81.5.
一般來說,較軟、厚的材料用布氏硬度,較硬的材料用洛氏硬度,HRC用得較多.

『柒』 硬度的測量方法

洛氏硬度：
採用測量壓入深度的方式，硬度值可直接讀出，操作簡單快捷，工作效率高。然而由於金剛石壓頭的生產及測量機構精度不佳。
特點：
1.測量迅速簡便，效率高；
2.試驗力小，壓痕小；
3.可測定各種材料的硬度；
4.可測定較薄工件的硬度；
5.可測成品；
6.測量精度低，需要多次測量取平均值。
維氏硬度：
代號：HV
簡介：維氏硬度 英文詞條名：Vickers-hardness 表示材料硬度的一種標准。由英國科學家維克斯首先提出。以49.03~980.7N（5kg~10kg）的負荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規定時間後，用測量壓痕對角線長度，再按公式來計算硬度的大小。它適用於較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度，試驗負荷1.961~<49.03N，它適用於較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗負荷<1.961N，適用於金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
HV-適用於顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為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)。
維氏硬度計算公式為：
P為載荷，如10kg。 d為壓痕對角線長度(mm)。 HV10
維氏硬度計測量范圍寬廣，可以測量目前工業上所用到的幾乎全部金屬材料，從很軟的材料（幾個維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個維氏硬度單位）都可測量。
測試樣圖：
陶瓷拋光樣品壓痕光學顯微鏡照片(對角線d)
布氏硬度：
具有較大的壓頭和較大的試驗力,得到壓痕較大，因而能測出試樣較大范圍的性能。與抗拉強度有著近似的換算關系。測量結果較為准確。對材料表面破壞較大，不適合測量成品。測量過程復雜費事。適合測量灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料，適用於原料及半成品硬度測量。
對於測量精度，維氏大於布氏，布氏大於洛氏。
特點：
1.試驗力大，壓痕大，准確性高；
2.測量效率低；
3.不宜測量太小或太薄的試樣；
4.不宜測高硬度材料；
5.不宜測成品。
顯微硬度：
壓痕極小，可以歸為無損檢測一類；適用於測量諸如鍾表較微小的零件，及表面滲碳、氮化等表面硬化層的硬度。除了正四棱錐金剛石壓頭之外，還有三角形角錐體、雙錐形、船底形、雙柱形壓頭，適用於測量特殊材料和形狀的硬度。
努氏硬度：
努氏硬度測量精度比維氏硬度還要高，而且同樣試驗力下，比維氏硬度壓入深度較淺，適合測量薄層硬度。再加上努氏壓頭作用下壓痕周圍脆裂傾向性小，適合測量高硬度金屬陶瓷材料，人造寶石及玻璃、礦石等脆性材料。
肖氏硬度：
肖氏硬度 - Shore scleroscope hardness .
操作簡單，測量迅速，試驗力小，基本不損壞工件，適合現場測量大型工件，廣泛應用於軋輥及機床、大齒輪、螺旋槳等大型工件。肖氏硬度是軋輥重要指標之一。
簡稱HS。表示材料硬度的一種標准。由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先提出。
應用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發生回跳。撞銷是一隻具有尖端的小錐，尖端上常鑲有金剛鑽。用測得的撞銷回跳的高度來表示硬度。
肖氏硬度試驗是一種動態力試驗，與布、洛、維等靜態力試驗法相比，准確度稍差，受測試時的垂直性，試樣表面光潔度等因素的影響，數據分散性較大，其測試結果的比較只限於彈性模量相同的材料。它對試樣的厚度和重量都有一定要求，不適於較薄和較小試樣，但是它是一種輕便的手提式儀器，便於現場測試，其結構簡單，便於操作，測試效率高。
肖氏硬度計適用於測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值。肖氏硬度計便於攜帶，特別適用於冶金、重型機械行業中的中大型工件，例如大型構件、鑄件、鍛件、曲軸、軋輥、特大型齒輪、機床導軌等工件。在橡膠、塑料行業中常稱作邵氏硬度。

『捌』 測試硬度的方法

不同的硬度是適合不同的零件的，對某些零件來說你用這中硬度就不適合了，比如高硬度的工件你用布氏硬度偏差就大。因為布氏硬度是用淬火鋼球或則是硬質合金球來壓工件出的壓痕的大小來確定硬度的，工件高硬度的時候和他兩的硬度差就很小了，而且布氏硬度也不能適用在很薄的工件或則很薄的表面硬度上測量，因為他的壓痕太大了，一下子可能就壓穿了，但布氏的優點是在合理范圍內偏差比較小。一般是使用在硬度比較小的場合。而洛氏硬度原理是利用金剛石在兩個不同大小的壓力下壓工件，以兩個壓力下的壓痕增加量來測量硬度。優點是測量方便，能直接從硬度測量儀器上讀出硬度值而且硬度范圍比較廣，因為他是用金剛石作壓頭的，任何鋼材的硬度和金剛石比都差很遠。維氏硬度的測量原理和布氏類似，但是用金剛石頭錐來壓工件的，它的同一工件的測量值和布氏測量值相近（但不是絕對相同）。主要是用在很高硬度的范圍和比較薄的表面硬度測量。最後，硬度之間的轉換可以查硬度轉換表（沒有準確的換算公式）。

『玖』 金屬的硬度有幾種測試方法

首先從硬度概念來講，硬度是材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力，從概念理解測定方法。
其次從硬度的測量發展來講，硬度的測量包括的劃痕法、壓入法，但無非就是測量劃痕的深度、壓痕的面積或者深度。
對於鋼鐵廠比較常用的比如布氏硬度，是用載荷除以壓痕面積代表其硬度，方法容易實現，但在成品表面打布氏硬度的話會留下很明顯的壓痕；但對於洛氏硬度（金剛石圓錐壓頭），測量區域小，對成品表面影響小，當然他依靠的是卸載在和後的壓痕深度，與布氏硬度原理不一致，另外要求表面光潔度更高。
還有很多其他的測量表徵方法，但基本是採用壓入法。
剛度、強度和硬度都是材料的力學性能（或稱機械性能）指標，為了理解三者的意義，我們首先要知道：

彈性變形：當外力去掉後能恢復到原來的形狀和尺寸的變形。
塑性變形：當外力去掉後不能恢復到原來的形狀和尺寸的變形。
接下來，再來理解剛度、強度和硬度，就比較容易了：

剛度：金屬材料在受力時抵抗彈性變形的能力。
強度：金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。
硬度：金屬材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力。
其實，三者之間沒有必然的聯系，不過，硬度是一項綜合力學性能指標，一般硬度高的材料，其強度也高。

金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強度。按外力作用的性質不同，主要有屈服強度、抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度等，工程常用的是屈服強度和抗拉強度，這兩個強度指標可通過拉伸試驗測出。

『拾』 怎樣測量物體的硬度

果肉硬度是衡量鮮果品質和貯藏性狀的重要指標。果實隨著成熟度的提高，果肉逐漸變軟，耐壓力也隨之下降，果實硬度計正是根據這個原理，通過測定果實耐壓力的大小來判斷果實的成熟度的。這個耐壓力就是通常我們所說的果肉硬度。法定計量單位為Pa。

圖7-1 GY-1型果實硬度計

目前國內常用的果肉硬度測定儀是GY-1型。

在測量果實硬度前，先將果實表皮用刀削去1～2cm²，每個果實測相應的2～4個點。GY-1型果實硬度計在使用時要先按動回零滾動花帽釘，使指針復原，然後轉動表盤，使指針指在2kg的位置，即可開始測定。將硬度計的壓頭壓入果肉至刻度線，這時表針所指的刻度線即為果肉的硬度。

測定結束後，需用蒸餾水清洗儀器上所粘污的果汁，並用干絨布擦凈保存，以防生銹。