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常见硬度对照表

日期:2021/1/22 15:13:55
常见黑色金属硬度对照表(强度近似换算)
硬度分类

抗拉强度

N/mm2

洛氏 维氏 布氏
HRC HRA HV HB
17 211 211 710
17.5 214 214 715
18 216 216 725
18.5 218 218 730
19 221 220 735
19.5 223 222 745
20 226 225 750
20.5 229 227 760
21 231 229 765
21.5 234 232 775
22 237 234 785
22.5 240 237 790
23 243 240 800
23.5 246 242 810
24 249 245 820
24.5 252 248 830
25 255 251 835
25.5 258 254 850
26 261 257 860
26.5 264 260 870
27 268 263 880
27.5 271 266 890
28 274 269 900
28.5 278 273 910
29 281 276 920
29.5 285 280 935
30 289 283 950
30.5 292 287 960
31 296 291 970
31.5 300 294 980
32 304 298 995
32.5 308 302 1010
33 312 306 1020
33.5 316 310 1035
34 320 314 1050
34.5 324 318 1065
35 329 323 1080
35.5 333 327 1095
36 338 332 1110
36.5 342 336 1125
37 347 341 1140
37.5 352 345 1160
38 357 350 1175
38.5 362 355 1190
39 70 367 360 1210
39.5 70.3 372 365 1225
40 70.8 382 375 1260
40.5 70.5 377 370 1245
41 71.1 388 380 1280
41.5 71.3 393 385 1300
42 71.6 399 391 1320
42.5 71.8 405 396 1340
43 72.1 411 401 1360
43.5 72.4 417 407 1385
44 72.6 423 413 1405
44.5 72.9 429 418 1430
45 73.2 436 424 1450
45.5 73.4 443 430 1475
46 73.7 449 436 1500
46.5 73.9 456 442 1525
47 74.2 463 449 1550
47.5 74.5 470 455 1575
48 74.7 478 461 1605
48.5 75 485 468 1630
49 75.3 493 474 1660
49.5 75.5 501 481 1690
50 75.8 509 488 1720
50.5 76.1 517 494 1750
51 76.3 525 501 1780
51.5 76.6 534 1815
52 76.9 543 1850
52.5 77.1 551 1885
53 77.4 561 1920
53.5 77.7 570 1955
54 77.9 579 1995
54.5 78.2 589 2035
55 78.5 599 2075
55.5 78.7 609 2115
56 79 620 2160
56.5 79.3 631 2205
57 79.5 642 2250
57.5 79.8 653 2295
58 80.1 664 2345
58.5 80.3 676 2395
59 80.6 688 2450
59.5 80.9 700 2500
60 81.2 713 2555
60.5 81.4 726
61 81.7 739
61.5 82 752
62 82.2 766
62.5 82.5 780
63 82.8 795
63.5 83.1 810
64 83.3 825
64.5 83.6 840
65 83.9 856
65.5 84.1 872
66 84.4 889
66.5 84.7 906
67 85 923
67.5 85.2 941
68 85.5 959
68.5 85.8 978
69 86.1 997
69.5 86.3 1017
70 86.6 1037

HRC/HB近似换算小窍门

硬度高于20HRC ,1HRC≈10HB,

硬度低于20HRC,1HRC≈11.5HB。

备注:对于切削加工,基本可统一换算1HRC≈10HB(工件材料硬度有波动范围)

金属材料的硬度

硬度

是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。它是衡量材料软硬的指标。

按测试方法的不同,硬度分为三种类型。

①划痕硬度。主要用于比较不同矿物的软硬程度,方法是选一根一端硬一端软的棒,将被测材料沿棒划过,根据出现划痕的位置确定被测材料的软硬。定性地说,硬物体划出的划痕长,软物体划出的划痕短。

②压入硬度。主要用于金属材料,方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料,以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同,压入硬度有多种,主要是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等几种。

③回跳硬度。主要用于金属材料,方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样,并以试样在冲击过程中储存(继而释放)应变能的多少(通过小锤的回跳高度测定)确定材料的硬度。

金属材料最常见到的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度属于压入硬度,硬度值表示材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力;回跳法(肖氏、里氏)测量硬度,硬度值代表金属弹性变形功能的大小。

布氏硬度 Brinell Hardness

用直径D的淬火钢球或硬质合金球作压头,以相应的试验力F压入试件表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,得到一直径为d的压痕。用试验力除以压痕表面积,所得值即为布氏硬度值,符号用HBS或HBW表示。

HBS和HBW的区别是压头的不同。HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的材料。

同样的试块,当其它试验条件完全相同的情况下,两种试验结果不同,HBW值往往大于HBS值,而且并无定量的规律所循。

2003年以后,我国已经等效采用国际标准,取消了钢球压头,全部采用硬质合金球头。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。很多时候布氏硬度仅用HB表示,指的就是HBW。不过在文献论文中HBS仍时有所见。

布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。

洛氏硬度 Rockwell Hardness

用锥顶角为120°的金刚石圆锥或Ø1.588mm和Ø3.176mm淬火钢球作压头和载荷配合使用,在10kgf初载荷和60、100或150kgf力总载荷(即初载荷加主载荷)先后作用下压入试样,在总载荷作用后,以卸除主载荷而保留主载荷时的压入深度与初载荷作用下压入深度之差来表示硬度。

洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。常用的有HRA、HRB和HRC三种,其中HRC应用最广。

常用洛氏硬度试验规范表

硬度

符号

压头类型

总试验力

 F/Nkgf

硬度

范围

应用举例

HRA

120°金刚石

圆锥

588.4(60)

20~88

硬质合金、碳化物、

浅层表面硬化钢等

HRB

Ø1.588mm

淬火钢球

980.7(100)

20~100

退火、正火钢、铝合

金、铜合金、铸铁

HRC

120°金刚石

圆锥

1471(150)

20~70

淬火钢、调质钢、深

层表面硬化钢

HRC标尺的使用范围是20~70HRC。当硬度值小于20HRC时,因为压头的圆锥部分压入太多,灵敏度下降,这时应改用HRB标尺;当试样硬度大于67HRC时,压头尖端承受的压力过大,金刚石容易损坏,压头寿命会大大缩短,因此一般应改用HRA标尺。

洛氏硬度试验操作简便、迅速、压痕小,可测试成品表面及较硬、较薄的工件。因压痕小,对于组织和硬度不均匀的材料,硬度值波动较大,准确性不如布氏硬度高。洛氏硬度用于测定钢铁、有色金属、硬质合金等的硬度。

维氏硬度  Vickers Hardness

维氏硬度测量原理与布氏硬度相似。采用相对面夹角为136°金刚石正四棱锥压头,以规定的试验力F压入材料的表面,保持规定时间后卸除试验力,用正四棱锥压痕单位表面积上所受的平均压力表示硬度值,标记符号为HV。

维氏硬度测量范围大,可测量硬度为10~1000HV范围的材料,压痕小,一般用来测量较薄的材料和渗碳、渗氮等表面硬化层。

里氏硬度 Leeb Hardness

用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体,在一定力的作用下冲击试件表面,然后反弹。由于材料硬度不同,撞击后的反弹速度也不同。在冲击装置上安装有永磁材料,当冲击体上下运动时,其外围线圈便感应出与速度成正比的电磁信号,再通过电子线路转换成里氏硬度值,符号标记为HL。

里氏硬度仪无需工作台,其硬度传感器小如一只笔,可用手直接操作,无论是大、重型工件还是几何尺寸复杂的工件都能容易地检测。

里氏硬度另外一个优点是对产品表面损伤很轻,有时可作为无损检测;对各个方向,窄小空间及特殊部位硬度测试具有独特性。



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