在測量零件的硬度時,大家都已經(jīng)熟悉三種常用的硬度表示方法,分別是布氏硬度(HB),洛氏硬度(HR)和維氏硬度(HV)。但是針對前兩種硬度,大家有時還會看到其它的寫法,比如布氏硬度有HBS和HBW之分,洛氏硬度有HRA,HRB、HRC等等之分。那這些不同寫法之間有什么差異呢?
先來看布氏硬度,其測量原理是采用直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球,以相應的試驗力F壓入材料的表面,經(jīng)保持規(guī)定時間后卸除試驗力,用讀數(shù)顯微鏡測量殘余壓痕平均直徑d,用球冠形壓痕單位表面積上所受的壓力表示硬度值。實際測量可通過測出d值后查表獲得硬度值。
HBS 和HBW的區(qū)別就在于所用的球頭材料不同,HBS表示用淬火鋼球壓頭測量的布氏硬度值,常用于測量硬度值小于450HBS的材料。HBW表示用硬質(zhì)合金壓頭測量的布氏硬度值,用于測量硬度值為450~650HBW 的材料。針對不同硬度的材料需選用合適的球頭,否則可能會因壓頭球體變形會使測量結(jié)果不準確。
不過在新的標準GB/T 231中,已經(jīng)規(guī)定只允許使用硬質(zhì)合金球壓頭,布氏硬度符號為HBW,HB和HBS都屬于過時的寫法了。
采用布氏硬度測量,由于殘余壓痕面積較大,能較真實地反映材料的平均硬度,測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定,因此可用于測量組織抵大或組織不均勻的材料(如鑄鐵)。布氏硬度與抗拉強度之間存在一定的關(guān)系,故可根據(jù)其值大小估計材料的強度值。由于布氏硬度測量壓痕大,不宜測量成品或薄片金屬的硬度,主要用于原材料或半成品的硬度測量,如測量鑄鐵、非鐵金屬(有色金屬)、硬度較低的鋼(如退火、正火、調(diào)質(zhì)處理的鋼)。
再來看洛氏硬度,洛氏硬度測量用金剛石圓錐或淬火鋼球作壓頭,在試驗壓力F的作用下,將壓頭壓入材料表面,保持規(guī)定時間后,去除主試驗力,保持初始試驗力,用殘余壓痕深度增量計算硬度值,實際測量時,可通過試驗機的表盤直接讀出洛氏硬度的數(shù)值。
HRA、HRB和HRC的區(qū)別就在于采用的壓頭和試驗力的差異,具體大家可參照下表。
其實洛氏硬度標尺不僅只有A,B,C之分,還有從D到K很多其它的,可根據(jù)不同材料類型、軟硬程度和厚薄程度來選用,具體大家可以參考GB/T 230標準。
洛氏硬度測量具有迅速、簡便、壓痕小、硬度測量范圍大等優(yōu)點,可用于成品或較薄工件的測量。但數(shù)據(jù)準確性、穩(wěn)定性、重復性不如布氏硬度,通常需在試樣表面不同部位測試三個點,取其平均值作為該材料的洛氏硬度值。為確保硬度測量的準確性,洛氏硬度一般不宜測量組織不均勻的材料。
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