常规表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、பைடு நூலகம்氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC较为常用。
HB应用场景范围较广,通常用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。HRC适用于表面高硬度材料。
如果要表面淬火,建议先正火,提高该材料的珠光体量大于85%,然后才可以表面淬火。
否则硬度是达不到50HRC以上的。球墨铸铁淬火之后硬度能够达到52HRC-60HRC。
1.淬火温度:球墨铸铁的含硅量为2.0-3.0%时,淬火温度为860-900℃,含硅量低取下限,
2.保温时间:由于考虑铸铁中石墨扩散,因此相当合金钢的保温时间,保温时间比碳钢长。
4.由于球铁回火稳定性高,因此回火温度400-450℃,回火时间1小时后空冷。
每种洛氏硬度标尺都有一个可用范围,这一点很容易从硬度计刻度盘上的分度来确定。
洛氏硬度试验对样品试样有要求,其厚度不能小于残余压痕深度的10倍,试样背面不能出现非常明显的变形痕迹。
由此样品的厚度决定了载荷的选择,载荷一定要保证其所引起的变形小于样品的最小厚度。对于每一种硬度试验,都存在最小可测量厚度。
HRC适合使用的范围HRC 20-67,相当于HB225-650。两者的原理不同之处在于:布氏硬度以压痕直径来衡量硬度,而洛氏硬度(HR)以压痕深度来衡量硬度。
洛式硬度压痕很小,测量值有局部性,须测数点求平均值,适用成品和薄片,归于不伤害原有设备的检测一类。布式硬度压痕较大,测量值准,不适用成品和薄片,一般不归于不伤害原有设备的检测一类。
最常用的三种标尺为A、B、C,即HRA、HRB、HRC,要根据实验材料硬度的不同,选用不同硬度范围的标尺来表示:
HRB是采用100Kg载荷和直径1.5875mm淬硬的钢球求得的硬度,用于硬度较低的材料。
洛氏硬度(HR)测试,当被测样品过小或者布氏硬度(HB)大于450时,就改用洛氏硬度计量。
试验方法是用一个顶角为120度的金刚石圆锥体或直径为1.5875mm/3.175mm/ 6.35mm/12.7mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕深度求出材料的硬度。
球墨铸铁洛氏硬度跟牌号有关,一般常见的球墨铸铁洛氏硬度为130~220HB。具体数据如下表:
最常用的便携式里氏硬度计用里氏(HL)测量后可以转化为:布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、肖氏(HS)硬度。
洛氏硬度计和表面洛氏硬度计的标尺(即不同的压头和试验力组合)通常按材料种类、试样厚度和硬度范围三方面的因素来选择,具体选择方法叙述如下:
HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV)以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的载荷除以表面积,即为维氏硬度值(HV)。
HL手提式硬度计,测量方便,利用冲击球头冲击硬度表面后,产生弹跳;利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回弹速度)/ VA(冲击速度),所以撞击响声以通透为好。
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,正是基于其优异的性能,已成功地用于铸造一些受力复杂,强度、韧性、耐磨性要求比较高的零件。
洛氏硬度HRB是采用100Kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球求得的硬度,用于硬度较低的材料。例如:软钢、有色金属、退火钢、铸铁等。
按材料选择并不是一种严格的做法。因为每一种材料随其所采用的不同的热处理工艺,其最终硬度不可能相同,因此所适应的硬度标尺也不会相同。
1、样品硬度与材料成分及热处理工艺的关系:在相同的热处理工艺下,材料的含碳量越高,材料的硬度也越高。