浅谈金属硬度及硬度试验.docx

浅谈金属硬度及硬度试验马真兰,丛红梅,陈华,宋锦薇,曹征(山东省冶金学研究院标准样品研究所山东济南250014)摘要:简要地综述了金属硬度及其测定方法。目前,金属硬度试验方法共有六个国家标准。这六个国家标准包括了所有软硬金属的试验方法。同时,按试验力状态,将这六个国家标准分为两种,静态试验力或动态试验力硬度试验方法。动态试验力国家标准试验方法可测定一些大型工件的硬度,拓宽了硬度试验方法的应用范围。关键词:金属硬度;硬度试验;静态试验力;动态试验力中图分类号:TG115.5文献标识码:B文章编号:1003-0514(2005)01-0006-03DiscussiononhardnessofmetalsandhardnesstestMAZhen-Lan,CONGHong-Mei,CHENHua,SONGJin-Wei,CAOZheng(ShanDongMetallurgicalResearchInstitute,Jinan250014,China)Abstract:Thehardnessofmetalsandhardnesstesthasbeensummarized.TherearesixsetsofhardnesstestofChinesestandardssofar.Thesixsetsofhardnesstestincludethehardnesstestofallkindsofsoftandhardmetals.Thehardnesstestconsistofthestillforcehardnesstestandthedynamichardnesstestaccordingthetestforce.Thedynamichardnesstestcantestthehardnessofsomelargeparts.Thismethodgivesawideapplicationofthehardnesstest.Keywords:hardnessofmetals;hardnesstest;stillforcehardnesstest;dynamichardnesstest1金属硬度金属硬度实质上是材料抵抗另一种较硬材料压入的能力。或者说材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度是衡量金属软硬的判据。通过硬度试验可以反映出金属材料在不同化学成分、组织结构及热处理工艺条件下性能的差别,因此硬度试验广泛应用于金属材料性能的检验和监督热处理工艺质量。硬度本身是一个不确定物理量,同一种金属材料,使用不同的试验方法,得到的硬度值不同,各种硬度表现的是在各自规定的试验条件下所反映的材料弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。所以,在测定硬度时,要根据材料的软硬,选择合适的硬度试验方法,得到的硬度值才比较准确。硬度可分为压痕硬度和非压痕硬度。压痕硬度是在规定的静态试验力下将压头压入材料表面,用压痕深度或压痕表面面积评定材料的硬度。因此,压痕硬度也叫静态力硬度,其试验方法叫静态力硬度试验方法。目前,在硬度试验方法国家标准中,布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、努氏硬度四种硬度都属于压痕硬度或静态力硬度试验方法,里氏硬度和肖氏硬度属于非压痕硬度即动态力试验方法,是利用一种动态球的运动速度或高度来计算硬度值。六种国家标准硬度试验方法,各有各的特点和用途。一般来说,布氏硬度试验主要应用于测定一些退火钢材、铸铁、有色金属等较软的金属材料。洛氏硬度中的HRC标尺则可用来测定淬火钢、高合金钢、高铬铸铁等一些较硬材料的硬度。维氏硬度和努氏硬度则可用于测定一些较小试样的硬度。里氏硬度和肖氏硬度是动态力试验方法,测量大型工件的硬度时而不破坏工件,广泛应用于各种大型轴类、大截面型钢、大直径钢管等体积庞大,不能移动的金属材料及设备的硬度测定。金属材料硬度试验测试方法测试简单,试样加工方便,被广泛应用于各行各业。2金属硬度试验金属硬度试验方法是指现行有效的六个国家标准试验方法。收稿日期:2005-01-06第1期浅谈金属硬度及硬度试验72.1布氏硬度试验布氏硬度试验方法是用一定直径的硬质合金球以相应的试验力压入试样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面压痕直径,用试验力除以压痕表面面积计算硬度值的一种试验。布氏硬度值按下式计算;2.2洛氏硬度试验洛氏硬度试验是在初试验力及总试验力先后作用下,将压头压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量计算硬度值的一种压痕硬度试验。初试验力是指在施加主试验力之前所施加的力,一般为98.07N。总试验力是根据不同的标尺所施加的力。例如:A标尺的总试验力为588.4N、B标尺的总试验力为980.7N、C标尺的主试验力为1471N。洛氏硬度试验的特点及应用范围试验时,对试样首先施