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日教學重點硬度指標的表示方法和實際應用。教學難點布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度本課題重點與難點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量即試驗力除以壓痕表面積，符號用HBS（用淬火鋼球壓頭）或HBW（用硬質合金壓頭）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單位。當壓頭為淬火鋼球時，用HBS表示；當壓頭為硬質合金時，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、試驗力及試驗力保持時間（10～15s不標）等試驗條件。例如，150HBS10/1000/30。一般在零件圖或工藝文件上標注材料要求的布氏硬度時，不規(guī)定試驗條件，只需標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

布氏硬度試驗的優(yōu)缺點：1.2.1布氏硬度

優(yōu)點是測定的數(shù)據(jù)準確、穩(wěn)定、數(shù)據(jù)重復性強，常用于測定退火、正火、調質鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。

缺點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，故不宜在成品上進行試驗。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量即，符號用HR表示，其計算公式為：

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力，組合成幾種不同的洛氏硬度標尺。我國常用的是HRA、HRB、HRC三種，其中HRC應用最廣。其試驗規(guī)范見表1.1。洛氏硬度無單位，須標明硬度標尺符號，在符號前面寫出硬度值，如58HRC、76HRA。

試驗規(guī)范及表示方法:7第七頁，共十頁，2022年，8月28日

洛氏硬度試驗的優(yōu)缺點：1.2.2洛氏硬度

優(yōu)點是操作迅速、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；可測量較薄工件的硬度，因而廣泛用于熱處理質量的檢驗。

缺點是精確性較低，硬度值重復性差、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，用不同標尺測得的硬度值彼此之間沒有聯(lián)系，也不能直接進行比較。

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量。試驗力較小，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前方標出硬度值，在HV后面按試驗力大小和試驗力保持時間（10～15s不標出）的順序用數(shù)字表示試驗條件。例如：640HV300。

9第九頁，共十頁，2022年，8月28日

維氏硬度試驗的優(yōu)缺點：1.2.3維氏硬度

優(yōu)點是可測軟、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)值較準確，并且不存在布氏硬度試驗那種載荷與壓頭直徑比例關系的約束。此外，維氏硬度也不存在洛氏硬度那樣不同標尺的硬度無法統(tǒng)一的問題，而且比洛氏硬度