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【硬度計】洛氏硬度計、維氏硬度計和布氏硬度計的區別

時間:2020-08-21 15:51來源:硬度計技術部 作者:硬度計 點擊:

     現如今硬度計早已廣泛應用于工廠、車間等行業各種金屬材質硬度的測量,可是硬度計的種類也比較多,消費者也經常會為硬度計的選取而苦惱,接下來我們可以了解下常見的三款硬度計的使用范圍及區別。
 

  在測量金屬硬度時,用的比較多的有洛氏硬度計、布氏硬度計、維氏硬度計。具據統計,硬度計的使用中,洛氏硬度計的應用已經達到70%,洛氏硬度計常用的標尺的有HRC、HRB和HRF,其中HRC標尺用于測試淬火鋼、回火鋼、調質鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業應用zui多的硬度試驗方法。HRB標尺用于測試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標尺盡管也可用于大多數黑色金屬,但是實際應用上一般只限于測試硬質合金和簿硬鋼帶材料。
 

  在采用洛氏硬度試驗時,當遇到材料較薄,試樣較小,表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層時,就應改用表面洛氏硬度試驗。洛氏硬度計適于對成批加工的成品或半成品工件進行逐件檢測,該試驗方法對測量操作的要求不高,非專業人員容易掌握??蓽y試各種黑色和有色金屬,測試淬火鋼、回火鋼、退火鋼、表面硬化鋼、各種厚度的板材、硬質合金材料、粉末冶金材料、熱噴涂層的硬度。
 

  布氏硬度計特別適用于組織不均勻的鍛鋼和鑄鐵的硬度測試,布氏硬度試驗還可用于有色金屬和軟鋼,采用小直徑球壓頭可以測量小尺寸和較薄材料。布氏硬度計多用于原材料和半成品的檢測,由于壓痕較大,一般不用于成品檢測測定灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料。它的試驗數據穩定,重現性好,精度高于洛氏,低于維氏。此外布氏硬度值與抗拉強度值之間存在較好的對應關系。布氏硬度試驗的缺點是壓痕較大,成品檢驗有困難,試驗過程比洛氏硬度試驗復雜,測量操作和壓痕測量都比較費時,并且由于壓痕邊緣的凸起、凹陷或圓滑過渡都會使壓痕直徑的測量產生較大誤差,因此要求操作者具有熟練的試驗技術和豐富經驗,一般要求由專門的實驗員操作。
 

  維氏硬度計是測試熱處理工件表面硬度的重要手段,它可選用0.5~100kg的試驗力,測試薄至0.05mm厚的表面硬化層,它的精度是zui高的,可分辨出熱處理工件表面硬度的微小差別。另外,有效硬化層深度也要由維氏硬度計來檢測,所以,對于進行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位,配備一臺維氏硬度計是有必要的。
 

  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之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
 

  維氏硬度計、布氏硬度計、洛氏硬度計是硬度計最常用的三種。
 

  區別如下:
 

  1. 布氏硬度(HB)
 

  光學原理,測量圓形壓痕直徑。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,保持一段時間,去載后,負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)。

  特點:壓痕大、精度高;

  缺點:光學原理,需要用眼睛通過目鏡測量壓痕直徑。

  不過可以選擇CCD硬度圖像處理系統(壓痕圖像投影到電腦上)
 

  2. 洛氏硬度(HR)
 

  原理是測量深度。當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角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。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示:

洛氏硬度計

  HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度超 高的材料(如硬質合金等)。

  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)。

  優點:操作方便快捷、直接數字顯示;是三款硬度計里操作使用最簡單的。

  缺點:不能測量0.2mm以下太薄的工件
 

  3. 維氏硬度(HV)
 

  光學原理,測量菱形壓痕對角線長度。以120kg以內的載荷和頂角為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)。

  注:洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標準,稱為標尺A、標尺B、標尺C。 洛氏硬度試驗是現今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗之一,三種標尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf),然后根據壓痕深 度計算硬度值。標尺A使用的是球錐菱形壓頭,然后加壓至588.4N(合60kgf);標尺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);而標尺C使用與標尺A相同的球錐菱形作為壓頭,但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標尺B適用相對較軟的材料,而標尺C適用較硬的材料。實踐證明,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。但各種材料的換算關系并不一致。

  特點:壓痕大、精度高、可以測量很薄的工件,是三款機器里測量范圍最廣的。

  缺點:光學原理,需要用眼睛通過目鏡測量壓痕直徑。

  不過可以選擇CCD硬度圖像處理系統(壓痕圖像投影到電腦上)


以上是為您總結的關于三款常用硬度計的區別,希望對您在選擇硬度計方面有所幫助。如您還有其它關于技術問題,可免費咨詢我司技術人員:13889943666(微信同號)

 

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作者:佛山精測儀器技術部

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