硬度的常用的試驗方法

① 常用的硬度實驗方法有幾種

主要以下3個：1.測定材料耐頂針壓入能力的硬度試驗 如布氏硬度、維氏硬度、邵氏（Shore）硬度等； 2.測定材料對尖頭或另一種材料的抗劃痕性硬度試驗 例如比爾鮑姆（Bierbaum）硬度和莫斯（Mobs）硬度等； 3.測定材料回彈性的硬度試驗 例如洛氏（Rockwell）硬度和邵氏反彈硬度等。

② 硬度測試有常見的幾種方式，簡單描述下測試的原理及用途

根據試驗方法和適應范圍的不同，常見的硬度單位可分為布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、顯微維氏硬度等許多種，不同的單位有不同的測試方法，適用於不同特性的材料或場合。
1. 洛氏硬度測試：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。
2. 布氏硬度：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。
3. 維氏硬度：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。

③ 金屬材料的硬度測試方法有哪些

金屬的硬度，是指金屬表面局部體積內抵抗因外物壓入而引起的塑性變形的抗力，硬度越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強，金屬產生塑性變形越困難。硬度試驗方法簡單易行，又無損於零件。實際常使用的硬度試驗方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。三種硬度試驗值有大致的換算關系，機械、機械工藝或金屬材料的手冊上面一般都有換算關系表。
[布氏硬度HB]
布氏硬度是用載荷為P的力把直接D的鋼球壓入金屬表面，並保持一定的時間，測量金屬表面上的壓痕直徑d，據此計算出的壓痕面積AB，求出每單位面積所受力，用作金屬的硬度值，叫布氏硬度，記作HB.
HB=P/AB=P/(πDh)=2P/(πD(D-SQD(D2-d2)))
單位：P-kgf,D,h-mm
對鋼來說，一般選用的鋼球D為10mm，載荷P為3000kgf,壓入時間為10秒。試驗所得直徑d應在0.25D-0.6D的范圍內。布氏硬度的使用上限是HB450，適用於測定退火、正火、調質鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。
[洛氏硬度HR]
洛氏硬度是工業生產中最常用的硬度測量的方法，因為操作簡便、迅速，可以直接讀出硬度值，不損傷工件表面，可測量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點，如因壓痕小，對材料有偏析及組織不均勻的情況，測量結果分離度大，再現性較差。
洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗硬度。它是用測量凹陷深度來表示硬度值。洛氏硬度試驗用的壓頭分硬質和軟質兩種。硬質壓頭為頂角為120º的金剛石圓錐體，使用於淬火鋼等硬的材料。HRA以60kgf的負荷試驗，硬度有效范圍是>70，適用於硬質合金、表面淬火層及滲碳層;HRC以150kgf的負荷試驗，硬度有效范圍是20-67(相當於HB230-700)，適用於淬火鋼及調質鋼。
軟質壓頭由直徑1.588mm(1/16")的鋼球製成，使用於退火鋼、有色金屬等，以HRB表示，硬度有效范圍是25-100（相當於HB60-230)。
這三種洛氏硬度在表盤上刻度的顏色有所規定，HRA和HRC為黑色刻度，HRB為紅色刻度。
[維氏硬度HV]
維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應力作為硬度值計量。維氏硬度所使用的壓頭是錐面夾角為136º的金剛石四方錐體。
試驗時，在載荷P的作用下，在試樣試驗面上壓出一個正方形壓痕。測量壓痕兩對角線的平均長度d，藉以計算壓痕面積AV，以P/AV的數值表示試樣的硬度，以HV表示。
HV=P/AV=1.8544P/d2
載荷P的大小可根據試樣的不同選擇，一般為5-100kgf。
一般硬度測量方法對應的處理范圍：
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。

④ 常用的硬度測量方法有哪些

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。

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（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。

⑤ 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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⑥ 金屬材料的硬度測試方法有哪些

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。

⑦ 常用的硬度實驗方法有幾種

主要以下3個：
1.測定材料耐頂針壓入能力的硬度試驗 如布氏硬度、維氏硬度、邵氏（Shore）硬度等；
2.測定材料對尖頭或另一種材料的抗劃痕性硬度試驗 例如比爾鮑姆（Bierbaum）硬度和莫斯（Mobs）硬度等；
3.測定材料回彈性的硬度試驗 例如洛氏（Rockwell）硬度和邵氏反彈硬度等.

⑧ 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。

⑨ 硬度試驗的試驗方法

1900年由瑞典人J.A.布里涅耳首先提出。圖1為布氏硬度試驗的原理。試驗時用一定大小的載荷P(牛頓)把直徑為D（毫米）的鋼球壓入被測材料表面，保持一定時間後卸除載荷，表面留下直徑為d（毫米）的壓痕，計算出壓痕的表面積F，根據下式得出布氏硬度值，用HB表示。
試驗在布氏硬度計上進行。適用於各種退火狀態下的鋼材、鑄鐵和有色金屬，一般用於硬度小於HB 450的場合。布氏硬度壓痕較大，一般以10mm及2.5mm的鋼球應用最為廣泛，因此布氏硬度檢測的硬度值最為代表性，較易得出材料的平均硬度，但所測工件表面壓痕明顯，不適用於檢測成品件。 由美國冶金學家S.P.洛克韋爾所提出，是應用最廣的試驗方法。試驗時以錐角為120°的金剛石圓錐或直徑為1.588毫米的鋼球為壓頭，先以初載荷P0壓入被測件表面，壓入深度為h0。再加主載荷P1，總載荷P=P0+P1，此時壓入總深度為h1。卸除主載荷P1，由於試樣的彈性變形恢復了h2，因此h=h1-h2-h0。由h值根據式可算出硬度值，式中k為常數。實際上，在洛氏硬度計上可以不經計算直接在表盤上讀出HR值。
為了用一種硬度計測定從軟到硬的材料硬度，須採用不同的壓頭和總載荷，組成不同的標尺，常用的有HRA、HRB、HRC 3種方法。
洛氏硬度試驗適用於各種鋼材、有色金屬、淬火後的高硬工件和硬質合金等，因其壓痕較小，常用於檢測成品及半成品的硬度，但對於組織不均勻的材質會出現檢測硬度差別較大的可能性。 英國維克斯公司提出的一種試驗方法，用兩相對夾角為136°的正棱形角錐以一定載荷P壓入被測件表面，由壓痕平均對角線長度d（毫米）計算壓痕表面積F（毫米2），則維氏硬度值HV可由下式計算得出
維氏硬度值也可根據壓痕對角線長度和載荷查表得出。維氏硬度試驗適於用來測定金屬鍍層或化學熱處理後的表面層硬度。
當維氏硬度試驗的作用載荷在 1千克力（980.5牛頓）以下時，稱為顯微硬度試驗。它可測定材料微小區域內的如金屬中的非金屬夾雜物或單個晶粒的硬度，可用來鑒別金相組織中的不同組成相，或測定極薄層內的硬度。 將鋼球在沖擊力作用下壓入試樣表面，測出被測件上的壓痕直徑，據此求出硬度值。有兩種測法：一種是將鋼球在已知的彈簧力的作用下，壓入被測件表面，根據壓痕大小，得出硬度值。另一種是將鋼球置於已知硬度的標准桿和被測件之間，用錘敲擊，測出標准桿和被測件的壓痕大小，進行比較後，求出被測件的硬度。

⑩ 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。