硬度計(jì)的單位選擇 

   金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍不同， 硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的 有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

     A、布氏硬度（HB）

             用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí) 間后卸除試驗(yàn)力，測量試樣表面的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。 以 HBS（鋼球）表示，單位為 N/mm2(MPa)。

                        其計(jì)算公式為：

                        式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗(yàn)力，N；

                        D--試驗(yàn)用鋼球直徑，mm；

                        d--壓痕平均直徑，mm。

        測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠，但一般 HBS 只適用于 450N/mm2（MPa）以下的金屬材 料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，布氏硬度用途zui廣，往往以壓痕直徑 d 來表示該 材料的硬度，既直觀，又方便。

         舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑 10mm 鋼球在 1000Kgf（9.807KN）試驗(yàn)力 作用下，保持 30s（秒）測得的布氏硬度值為 120N/ mm2（MPa）。

            B、洛氏硬度（HK）

    洛氏硬度試驗(yàn)同布氏硬度試驗(yàn)一樣，都是壓痕試驗(yàn)方法。不同的是，它是測量壓痕的 深度。即，在初邕試驗(yàn)力（Fo）及總試驗(yàn)力（F）的先后作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓入試 樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，用測量的殘余壓痕深度增量（e）計(jì)算硬度值。其值是個(gè)無名 數(shù)，以符號 HR 表示，所用標(biāo)尺有 A、B、C、D、E、F、G、H、K 等 9 個(gè)標(biāo)尺。其中常用于鋼材硬度試 驗(yàn)的標(biāo)尺一般為 A、B、C，即 HRA、HRB、HRC。

         硬度值用下式計(jì)算：

       當(dāng)用 A 和 C 標(biāo)尺試驗(yàn)時(shí)，HR=100-e

       當(dāng)用 B 標(biāo)尺試驗(yàn)時(shí)，HR=130-e

      式中 e--殘余壓痕深度增量，其什系以規(guī)定單位 0.002mm 表示，即當(dāng)壓頭軸向位移一 個(gè)單位（0.002mm）時(shí)，即相當(dāng)于洛氏硬度變化一個(gè)數(shù)。e 值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。

      上述三個(gè)標(biāo)尺適用范圍如下：

       HRA（金剛石圓錐壓頭）20-88 

       HRC（金剛石圓錐壓頭）20-70

       HRB（直徑 1.588mm 鋼球壓頭）20-100

       洛氏硬度試驗(yàn)是目前應(yīng)用很廣的方法，其中 HRC 在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中使用僅次于布氏硬度 HB。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的金屬材料，它彌補(bǔ)了布氏法的不是，較布氏法簡便，可直接從 硬度機(jī)的表盤讀出硬度值。但是，由于其壓痕小，故硬度值不如布氏法準(zhǔn)確。

    C、維氏硬度（HV）

      維氏硬度試驗(yàn)也是一種壓痕試驗(yàn)方法，是將一個(gè)相對面夾角為 1360 的正四棱錐體金 剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力（F）壓入試驗(yàn)表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線長度。

      維氏硬度值是試驗(yàn)力除以壓痕表面積所得之商，其計(jì)算公式為：

     式中：HV--維氏硬度符號，N/mm2(MPa)；

      F--試驗(yàn)力，N；

     d--壓痕兩對角線的算術(shù)平均值，mm。

        維氏硬度采用的試驗(yàn)力 F 為 5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、 50（490.3）、100（980.7）Kgf(N)等六級，可測硬度值范圍為 5～1000HV。

         表示方法舉例：640HV30/20 表示用 30Hgf（294.2N）試驗(yàn)力保持 20S（秒）測定的 維氏硬度值為 640N/mm2(MPa)。

          維氏硬度法可用于測定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優(yōu) 點(diǎn)，而克服了它們的基本缺點(diǎn)，但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中很少用。

     硬度換算公式:

   1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12

   2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15

   3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)

   4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3

     硬度測定范圍:      HS<100         HB<500    HRC<70      HV<1300     80~88)HRA,        (85~95) HRB,       (20~70)HRC              洛氏硬度中 HRA、HRB、HRC 等中的 A、B、C 為三種不同的標(biāo)準(zhǔn)，稱為標(biāo)尺 A、標(biāo)尺 B、標(biāo)尺 C。 洛 氏硬度試驗(yàn)是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗(yàn)之一，三種標(biāo)尺的初始壓力均為 98.07N(合 10kgf)，zui 后根據(jù)壓痕深度計(jì)算硬度值。標(biāo)尺 A 使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至 588.4N(合 60kgf)；標(biāo)尺 B 使用 的是直徑為 1.588mm(1/16 英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至 980.7N(合 100kgf)；而標(biāo)尺 C 使用與標(biāo)尺 A 相同的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是 1471N(合 150kgf)。因此標(biāo)尺 B 適用相對較軟的材料，而標(biāo) 尺 C 適用較硬的材料。 實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān) 系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高， 硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。本站《硬度對照表》一文對鋼的不同硬度值的換算給 出了表格，請查閱。 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一 般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

      1.布氏硬度(HB) 以一定的載荷(一般 3000kg)把一定大小(直徑一般為 10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保 持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。

      2.洛氏硬度(HR) 當(dāng) HB>450 或者試樣過小時(shí)， 不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。 它是用一個(gè)頂 角 120°的金剛石圓錐體或直徑為 1.59、3.18mm 的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度 求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來表示： HRA：是采用 60kg 載荷和鉆石 錐壓入器求得的硬度，用于硬度*的材料(如硬質(zhì)合金等)。 HRB：是采用 100kg 載荷和直徑 1.58mm 淬 硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 HRC：是采用 150kg 載荷和鉆石錐壓 入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。

    3 維氏硬度(HV) 以 120kg 以內(nèi)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 HV 值(kgf/mm2)?！篐K=139.54·P/L2。式中：HK－努普硬度，Mpa； P－荷重，kg；L－凹坑對角線長度，mm。我國和歐洲各國采用維氏硬度，美國則采用努普硬度。兆帕（MPa） 是 顯 微 硬 度 的 法 定 計(jì) 量 單 位 ， 而 kg/mm2 是 以 前 常 用 的 硬 度 計(jì) 算 單 位 。 它 們 之 間 的 換 算 公 式 為 1kg/mm2=9.80665Mpa。

   使用硬度計(jì),根據(jù)德國標(biāo)準(zhǔn) DIN50150,以下是常用范圍的鋼材抗拉強(qiáng)度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對照表。

 如果您要查的抗拉強(qiáng)度>1000N/mm2，或者維氏硬度>310HV，或者布氏硬度>300HB，或者洛氏硬度>32HRC，請查本表

    硬度|硬度單位 洛氏硬度 布氏硬度|維氏硬度等

 硬度 硬度單位-洛氏硬度 布氏硬度 維氏硬度等 硬度單位 洛氏硬度|布氏硬度 硬度--是衡量材料軟硬程度的一個(gè)性能指標(biāo)。它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形 硬度 或破壞的能力， 也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。 硬度不是一個(gè)簡單的物理概 念，而是材料彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。硬度試驗(yàn)的方法較多，原理 也不相同，測得的硬度值和含義也不*一樣。zui常用的是靜負(fù)荷壓入法硬度試驗(yàn)，即洛氏 硬度(HRA|HRB|HRC)、布氏硬度(HB)、維氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗堅(jiān)硬物體壓 入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗(yàn)，其值代表金屬彈性 變形功的大小。因此，硬度不是一個(gè)單純的物理量，而是反映材料的彈性、塑性、強(qiáng)度和韌 性等的一種綜合性能指標(biāo)。 將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合

       布式硬度 | HB： 布式硬度(HB)是以一定大小的試驗(yàn)載荷， ： 金球壓入被測金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是 載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷(一般 3000kg)把一定大小(直徑 一般為 10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比 值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2(N/mm2)。

      維氏硬度 | HV： 維氏硬度(HV)以 120kg 以內(nèi)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)。 它適用于較 大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負(fù)荷維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷 1.961~49.03N， 它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗(yàn)負(fù)荷小于 1.961N， 適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。

     邵氏硬度 | HA/HD： 具有一定形狀的鋼制壓針，在試驗(yàn)力作用下垂直壓入試樣表面，當(dāng)壓 ： 足表面與試樣表面*貼合時(shí)，壓針面相對壓足平面有一定的伸出長度 L， L 值的大 以 小來表征邵氏硬度的大小，L 值越大，表示邵爾硬度越低，反之越高。

     肖氏硬度 | HS： 肖氏硬度試驗(yàn)是一種動載試驗(yàn)法,其原理是將具有一定質(zhì)量的帶有金剛石 ： 或合金鋼球的重錘從一定高度落向試樣表面,根據(jù)重錘回跳的高度來表征測量硬度值大小。 符號為 HS。重錘回跳得越高,表面測量越硬。A90 屬金剛鉆的硬度、D45 屬淬火鋼的硬度。

    洛式硬度 | HR： 洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo)。以 0.002 毫米作為一 ： 個(gè)硬度單位。當(dāng) HB>450 或者試樣過小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它 是用一個(gè)頂角 120°的金剛石圓錐體或直徑為 1.59、3.18mm 的鋼球，在一定載荷下壓入被測 材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來 表示：

    HRA：是采用 60kg 載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度*的材料 | 如硬 質(zhì)合金等

    HRB：是采用 100kg 載荷和直徑 1.58mm 淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的 材料 | 如鑄鐵

    HRC：是采用 150kg 載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料 | 如淬 火鋼等

 硬度試驗(yàn)是機(jī)械性能試驗(yàn)中zui簡單易行的一種試驗(yàn)方法。 為了能用硬度試驗(yàn)代替某些機(jī)械性 能試驗(yàn)，生產(chǎn)上需要一個(gè)比較準(zhǔn)確的硬度和強(qiáng)度的換算關(guān)系。實(shí)踐證明，金屬材料的各種硬 度值之間， 硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。 因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽?繼續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。

                                  硬度單位及意思 

    HBS（布氏硬度）是硬度指標(biāo)。布氏硬度是根據(jù)壓痕單位表面積上的載荷大小來計(jì)算硬度值，它不適用于測定硬度較高的材料。

              布氏硬度＝F（載荷）/A 凹（壓痕球形表面積）

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   金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏 硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。

            A、布氏硬度（HB）

       用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力（F）壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量試樣表面的壓痕直 徑（L）。布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以 HBS（鋼球）表示，單位為 N/mm2(MPa)。

     其計(jì)算公式為：

    式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗(yàn)力，N； 

    D--試驗(yàn)用鋼球直徑，mm；

    d--壓痕平均直徑，mm。

    測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠，但一般 HBS 只適用于 450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用。在 鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，布氏硬度用途zui廣，往往以壓痕直徑 d 來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

     舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑 10mm 鋼球在 1000Kgf（9.807KN）試驗(yàn)力作用下，保持 30s（秒）測得的布氏硬度 值為 120N/ mm2（MPa）。

     B、洛氏硬度（HK）

 洛氏硬度試驗(yàn)同布氏硬度試驗(yàn)一樣，都是壓痕試驗(yàn)方法。不同的是，它是測量壓痕的深度。即，在初邕試驗(yàn)力（Fo）及總試驗(yàn) 力（F）的先后作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力，用測量的殘余壓痕 深度增量（e）計(jì)算硬度值。其值是個(gè)無名數(shù)，以符號 HR 表示，所用標(biāo)尺有 A、B、C、D、E、F、G、H、K 等 9 個(gè)標(biāo)尺。其 中常用于鋼材硬度試驗(yàn)的標(biāo)尺一般為 A、B、C，即 HRA、HRB、HRC。

      硬度值用下式計(jì)算：

    當(dāng)用 A 和 C 標(biāo)尺試驗(yàn)時(shí)，HR=100-e

    當(dāng)用 B 標(biāo)尺試驗(yàn)時(shí)，HR=130-e

    式中 e--殘余壓痕深度增量，其什系以規(guī)定單位 0.002mm 表示，即當(dāng)壓頭軸向位移一個(gè)單位（0.002mm）時(shí)，即相當(dāng)于洛氏硬 度變化一個(gè)數(shù)。e 值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。

    上述三個(gè)標(biāo)尺適用范圍如下：

     HRA（金剛石圓錐壓頭）20-88

     HRC（金剛石圓錐壓頭）20-70

     HRB（直徑 1.588mm 鋼球壓頭）20-100

   洛氏硬度試驗(yàn)是目前應(yīng)用很廣的方法，其中 HRC 在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中使用僅次于布氏硬度 HB。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬 的金屬材料，它彌補(bǔ)了布氏法的不是，較布氏法簡便，可直接從硬度機(jī)的表盤讀出硬度值。但是，由于其壓痕小，故硬度值不 如布氏法準(zhǔn)確。

      C、維氏硬度（HV）

      維氏硬度試驗(yàn)也是一種壓痕試驗(yàn)方法，是將一個(gè)相對面夾角為 1360 的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力（F）壓入試驗(yàn)表 面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，測量壓痕兩對角線長度。

     維氏硬度值是試驗(yàn)力除以壓痕表面積所得之商，其計(jì)算公式為：

      式中：HV--維氏硬度符號，N/mm2(MPa)；

       F--試驗(yàn)力，N；

      d--壓痕兩對角線的算術(shù)平均值，mm。

    維氏硬度采用的試驗(yàn)力 F 為 5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.7）Kgf(N)等 六級，可測硬度值范圍為 5～1000HV。

     表示方法舉例：640HV30/20 表示用 30Hgf（294.2N）試驗(yàn)力保持 20S（秒）測定的維氏硬度值為 640N/mm2(MPa)。

    維氏硬度法可用于測定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優(yōu)點(diǎn)，而克服了它們的基本缺點(diǎn)，但不如洛 氏法簡便。維氏法在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中很少用。

     HB 是用一定的力將一定直徑（2.5、5、10）的鋼球壓向被測材料的表面，然后測量被測材料表面鋼球壓痕的直徑以判斷材料的 硬度。 材料的原始狀態(tài)和鋼材的退火、正火或調(diào)質(zhì)常用 HB。

     HR 有 A、B 、C3 三種。A 和 C 用 120 度的金剛石正圓錐體作測頭，B 用直徑 1.588 的鋼球作測頭。測量方法都是先用一個(gè)預(yù) 壓力將測頭壓在被測材料的表面，再施以主壓力，然后撤除主壓力，測量壓入深度判斷材料的硬度。

     HV 是對 HR 的一種改良。因 120 度的正圓錐體不符合金剛石的晶體結(jié)構(gòu)，不易磨好，所以 HV 將測頭改為棱圓椎體，頂端可以 制作得非常精良。測量方法同 HR。

 HRA 和 HV 用來測量材料經(jīng)表面熱處理，如氮化、滲碳以后的表面硬度，HRC 常用于測量淬火后硬度