【硬度計(jì)】洛氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)和布氏硬度計(jì)的區(qū)別

    　現(xiàn)如今硬度計(jì)早已廣泛應(yīng)用于工廠、車間等行業(yè)各種金屬材質(zhì)硬度的測(cè)量，可是硬度計(jì)的種類也比較多，消費(fèi)者也經(jīng)常會(huì)為硬度計(jì)的選取而苦惱，接下來(lái)我們可以了解下常見(jiàn)的三款硬度計(jì)的使用范圍及區(qū)別。
 

　　在測(cè)量金屬硬度時(shí)，用的比較多的有洛氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)。具據(jù)統(tǒng)計(jì)，硬度計(jì)的使用中，洛氏硬度計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到70%，洛氏硬度計(jì)常用的標(biāo)尺的有HRC、HRB和HRF，其中HRC標(biāo)尺用于測(cè)試淬火鋼、回火鋼、調(diào)質(zhì)鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應(yīng)用zui多的硬度試驗(yàn)方法。HRB標(biāo)尺用于測(cè)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(biāo)尺用于測(cè)試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標(biāo)尺盡管也可用于大多數(shù)黑色金屬，但是實(shí)際應(yīng)用上一般只限于測(cè)試硬質(zhì)合金和簿硬鋼帶材料。
 

　　在采用洛氏硬度試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測(cè)試表面鍍覆層時(shí)，就應(yīng)改用表面洛氏硬度試驗(yàn)。洛氏硬度計(jì)適于對(duì)成批加工的成品或半成品工件進(jìn)行逐件檢測(cè)，該試驗(yàn)方法對(duì)測(cè)量操作的要求不高，非專業(yè)人員容易掌握?？蓽y(cè)試各種黑色和有色金屬，測(cè)試淬火鋼、回火鋼、退火鋼、表面硬化鋼、各種厚度的板材、硬質(zhì)合金材料、粉末冶金材料、熱噴涂層的硬度。
 

　　布氏硬度計(jì)特別適用于組織不均勻的鍛鋼和鑄鐵的硬度測(cè)試，布氏硬度試驗(yàn)還可用于有色金屬和軟鋼，采用小直徑球壓頭可以測(cè)量小尺寸和較薄材料。布氏硬度計(jì)多用于原材料和半成品的檢測(cè)，由于壓痕較大，一般不用于成品檢測(cè)測(cè)定灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料。它的試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，精度高于洛氏，低于維氏。此外布氏硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間存在較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是壓痕較大，成品檢驗(yàn)有困難，試驗(yàn)過(guò)程比洛氏硬度試驗(yàn)復(fù)雜，測(cè)量操作和壓痕測(cè)量都比較費(fèi)時(shí)，并且由于壓痕邊緣的凸起、凹陷或圓滑過(guò)渡都會(huì)使壓痕直徑的測(cè)量產(chǎn)生較大誤差，因此要求操作者具有熟練的試驗(yàn)技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn)，一般要求由專門的實(shí)驗(yàn)員操作。
 

　　維氏硬度計(jì)是測(cè)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(yàn)力，測(cè)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(jì)來(lái)檢測(cè)，所以，對(duì)于進(jìn)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(tái)維氏硬度計(jì)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(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。
 

　　維氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)是硬度計(jì)最常用的三種。
 

　　區(qū)別如下：
 

　　1. 布氏硬度(HB)
 

　　光學(xué)原理，測(cè)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(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)。

　　特點(diǎn)：壓痕大、精度高;

　　缺點(diǎn)：光學(xué)原理，需要用眼睛通過(guò)目鏡測(cè)量壓痕直徑。

　　不過(guò)可以選擇CCD硬度圖像處理系統(tǒng)(壓痕圖像投影到電腦上)
 

　　2. 洛氏硬度(HR)
 

　　原理是測(cè)量深度。當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)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(cè)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(lái)表示：

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

　　優(yōu)點(diǎn)：操作方便快捷、直接數(shù)字顯示;是三款硬度計(jì)里操作使用最簡(jiǎn)單的。

　　缺點(diǎn)：不能測(cè)量0.2mm以下太薄的工件
 

　　3. 維氏硬度(HV)
 

　　光學(xué)原理，測(cè)量菱形壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度。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)。

　　注：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?jí)毫鶠?8.07N(合10kgf)，然后根據(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(duì)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。

　　特點(diǎn)：壓痕大、精度高、可以測(cè)量很薄的工件，是三款機(jī)器里測(cè)量范圍最廣的。

　　缺點(diǎn)：光學(xué)原理，需要用眼睛通過(guò)目鏡測(cè)量壓痕直徑。

　　不過(guò)可以選擇CCD硬度圖像處理系統(tǒng)(壓痕圖像投影到電腦上)


以上是為您總結(jié)的關(guān)于三款常用硬度計(jì)的區(qū)別，希望對(duì)您在選擇硬度計(jì)方面有所幫助。如您還有其它關(guān)于技術(shù)問(wèn)題，可免費(fèi)咨詢我司技術(shù)人員：13889943666（微信同號(hào)）
 

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作者：佛山精測(cè)儀器技術(shù)部

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