金屬硬度檢測選擇方法

『壹』 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。

『貳』 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。

『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，經過短暫埋橡衡穩定後，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），試驗溫度應如坦為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。放大系彎做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)金屬硬度檢測選擇方法擴展閱讀：

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』 常材料硬度的測定法有哪三種它們主要適應於檢驗什麼材料

（凳早1）硬度（HB）測定法：布氏硬度測定是用一定直徑D（mm）的鋼球或硬質合金球為壓頭，施以一定的試驗力F(kgf或N)，將其壓入試樣表面，經規定保持時間t(s)後卸除試驗力，試樣表面將殘留壓痕。測量壓痕球形面積A（mm2）。布氏硬度（HB）就是試驗力F除以壓痕球形面積A所得的商。布氏硬度試驗特別適用於測定灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶粒或組成相的金屬材料的硬度為鋼件退火、正火和調質後的硬度。
（2）洛式硬度（HR）試驗：洛式硬度是以測量壓痕深度來表示材料的硬度值。洛式硬度試驗所用的壓頭有兩種。一種是圓錐角ɑ＝120°的金鋼石圓錐體；另一種是一定直徑的小淬火棗敬雀鋼球。常的三種洛式硬度如表2.1-2所示。洛氏硬度試驗常用於檢查淬稿談火後的硬度。
標尺符號壓頭類型總試驗力F(N)測量硬度范圍應用舉例：
AHRA金鋼石圓錐5.88422-88硬質合金、表面薄層硬化鋼
BHRB￠1.558鋼球980.720-100低碳鋼、銅合金、鐵素體可鍛鑄鐵
CHRC鋼金石圓錐147120-70淬火鋼、高硬鑄件、珠光體可鍛鑄鐵
（3）維氏硬度（HV）試驗：維氏硬度試驗適用於常規材料，其壓頭是兩對面夾角ɑ＝136°的金鋼石四棱錐體。壓頭在試驗力F（N）的作用下，將試樣表面壓出一個四方錐形的壓前，經一定保持時間後，卸除試驗力，測量出壓痕對角線平均年度並計算壓痕的表面積A（mm2），得到HV＝0.1891F÷d2。