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洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度对照区别和换算

                                    洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度对照区别和换算

    硬度  是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。最普通的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRAHRBHRC)、维氏硬度(HV),橡胶塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。最流行的里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小。因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。

        钢材的硬度 :金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同,
●常规表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC较为常用。
●HB应用范围较广,HRC适用于表面高硬度材料,如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。 
●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,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,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)。
●目前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。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)测量硬度值。时代公司生产的TH系列里氏硬度计就有此功能,是传统台式硬度机的有益补充!”(详细情况请点击《里氏硬度计HL1000B/HL1000D/HL2000TH140便携式系列 》)

1、HB - 布氏硬度:
       布氏硬度(HB)一般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。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。
       布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为:以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。(关于布式硬度(HB)详细情况请点击《布氏硬度机(计)HBE-3000A/HB-3000 》)

2、HR-洛式硬度
       洛式硬度(HR-)是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:                                    
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
另外:
(1)HRC含意是洛式硬度C标尺,
(2)HRC和HB在生产中的应用都很广泛
(3)HRC适用范围HRC 20--67,相当于HB225--650
若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。

(4)洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥,试验载荷为一确定值,中国标准是150公斤力。

布氏硬度计之压头为淬硬钢球(HBS)或硬质合金球(HBW),试验载荷随球直径不同而不同,从3000到31.25公斤力。

(5)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,归于无损检测一类。

布式硬度压痕较大,测量值准,不适用成品和薄片,一般不归于无损检测一类。

(6)洛式硬度的硬度值是一无名数,没有单位。(因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。)

布式硬度的硬度值有单位,且和抗拉强度有一定的近似关系。

(7)洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示,操作方便,快捷直观,适用于大量生产中。

布式硬度需要用显微镜测量压痕直径,然后查表或计算,操作较繁琐。

(8)在一定条件下,HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB。 (关于洛氏硬度机详细情况请点击《洛氏硬度机(计)HR-150A/HRS-150系列》 )

下面是几种常见的对照关系表:1<<国家标准硬度HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD转换换算表副本>>

2根据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表:

 


抗拉强度
Rm
N/mm2
维氏硬度
HV
布氏硬度
HB
洛氏硬度
HRC
250 80 76.0 -
270 85 80.7 -
285 90 85.2 -
305 95 90.2 -
320 100 95.0 -
335 105 99.8 -
350 110 105 -
370 115 109 -
380 120 114 -
400 125 119 -
415 130 124 -
430 135 128 -
450 140 133 -
465 145 138 -
480 150 143 -
490 155 147 -
510 160 152 -
530 165 156 -
545 170 162 -
560 175 166 -
575 180 171 -
595 185 176 -
610 190 181 -
625 195 185 -
640 200 190 -
660 205 195 -
675 210 199 -
690 215 204 -
705 220 209 -
720 225 214 -
740 230 219 -
755 235 223 -
770 240 228 20.3
785 245 233 21.3
800 250 238 22.2
820 255 242 23.1
835 260 247 24.0
850 265 252 24.8
865 270 257 25.6
880 275 261 26.4
900 280 266 27.1
915 285 271 27.8
930 290 276 28.5
950 295 280 29.2
965 300 285 29.8
995 310 295 31.0
1030 320 304 32.2
1060 330 314 33.3
1095 340 323 34.4
1125 350 333 35.5
1115 360 342 36.6
1190 370 352 37.7
1220 380 361 38.8
1255 390 371 39.8
1290 400 380 40.8
1320 410 390 41.8
1350 420 399 42.7
1385 430 409 43.6
1420 440 418 44.5
1455 450 428 45.3
1485 460 437 46.1
1520 470 447 46.9
1555 480 (456) 47.7
1595 490 (466) 48.4
1630 500 (475) 49.1
1665 510 (485) 49.8
1700 520 (494) 50.5
1740 530 (504) 51.1
1775 540 (513) 51.7
1810 550 (523) 52.3
1845 560 (532) 53.0
1880 570 (542) 53.6
1920 580 (551) 54.1
1955 590 (561) 54.7
1995 600 (570) 55.2
2030 610 (580) 55.7
2070 620 (589) 56.3
2105 630 (599) 56.8
2145 640 (608) 57.3
2180 650 (618) 57.8
  660   58.3
  670   58.8
  680   59.2
  690   59.7
  700   60.1
  720   61.0
  740   61.8
  760   62.5
  780   63.3
  800   64.0
  820   64.7
  840   65.3
  860   65.9
  880   66.4
  900   67.0
  920   67.5
  940   68.0

3各种硬度粗略关系表:

巴氏
GYZJ
934-1

布  氏
10mm
500kg

维 氏
5kg

韦 氏
B

洛    氏

巴氏
GYZJ
934-1

布  氏
10mm
500kg

维 氏
5kg

韦 氏
B

洛    氏

B

E

F

H

B

E

F

H

35

 

21

       

32

68

60

65

11.0

 

71

70

94

36

 

22

       

35

69

62

67

11.4

 

73

72

95

37

 

23

       

37

70

64

70

11.8

17

75

74

97

38

 

24

       

40

71

67

72

12.2

23

76

75

98

39

 

25

       

42

72

69

75

12.6

28

78

77

99

40

25

26

       

45

73

72

78

12.9

33

80

79

100

41

25

27

       

47

74

75

81

13.3

38

81

80

101

42

26

28

       

49

75

78

85

13.7

42

83

82

102

43

27

29

       

51

76

80

88

14.0

47

84

83

103

44

27

30

       

54

77

84

92

14.3

51

86

85

104

45

28

30

       

56

78

87

95

14.7

55

87

86

105

46

29

31

       

58

79

90

99

15.0

59

89

88

106

47

30

32

   

23

 

60

80

94

103

15.3

63

90

89

106

48

30

33

0.7

 

26

 

62

81

97

108

15.6

66

91

90

107

49

31

34

1.3

 

28

 

64

82

101

112

15.9

70

92

91

108

50

32

35

1.9

 

31

 

66

83

105

117

16.2

73

94

92

109

51

33

36

2.5

 

34

 

68

84

109

121

16.4

76

95

93

109

52

34

38

3.1

 

36

 

70

85

113

126

16.7

79

96

94

110

53

35

39

3.6

 

39

30

72

86

117

131

16.9

81

97

95

111

54

37

40

4.2

 

41

34

73

87

121

137

17.2

84

98

96

111

55

38

41

4.7

 

44

37

75

88

126

142

17.4

86

99

97

112

56

39

43

5.3

 

46

40

77

89

130

 

17.6

88

100

98

112

57

40

44

5.8

 

48

43

78

90

135

 

17.8

90

101

98

113

58

42

45

6.3

 

50

46

80

91

140

 

18.0

 

102

99

114

59

43

47

6.8

 

53

48

82

92

145

 

18.2

 

103

100

 

60

45

49

7.3

 

55

51

83

93

   

18.4

 

103

100

 

61

46

50

7.8

 

57

54

85

94

   

18.6

 

104

101

 

62

48

52

8.3

 

59

56

86

95

   

18.7

 

105

102

 

63

50

54

8.8

 

61

59

88

96

   

18.9

 

106

102

 

64

51

56

9.2

 

63

61

89

97

   

19.0

 

106

103

 

65

53

58

9.7

 

65

63

90

98

   

19.2

 

107

   

66

55

60

10.1

 

67

66

92

98

   

19.3

 

107

   

67

57

62

10.6

 

69

68

93

100

   

19.4

 

108

   

[注]表三来源:美国巴勃·考曼(Baber Colman)公司

4其他硬度对照表:
钢的布氏硬度的近似换算值
布氏硬度(HB)
10mm3000kgf




(HV)
洛氏硬度(3)



(HS)
抗拉强度
(近似值)MPa(2)
标准球 碳化钨球 洛氏硬度A
载荷60kgf
金刚石圆锥
压印头
(HRA)
洛氏硬度B
载荷100kgf
刚球Ø1.6mm
(1/16in)
(HRB)
洛氏硬度C
载荷100kgf
金刚石圆锥
压印头
(HRC)
洛氏硬度D
载荷150kgf
金刚石圆锥
压印头
(HRD)
- - 940 85.6 - 68.0 76.9 97 -
- - 920 85.3 - 67.5 76.5 96 -
- - 900 85.0 - 67.0 76.1 95 -
- (767) 880 84.7 - 66.4 75.7 93 -
- (757) 860 84.4 - 65.9 75.3 92 -
                 
- (745) 840 84.1 - 65.3 74.8 91 -
- (733) 820 83.8 - 64.7 74.3 90 -
- (722) 800 83.4 - 64.0 73.8 88 -
- (712) - - - - - - -
- (710) 780 83.0 - 63.3 73.3 87 -
- (698) 760 82.6 - 62.5 72.6 86 -
                 
- (684) 740 82.2 - 61.8 72.1 - -
- (682) 737 82.2 - 61.7 72.0 84 -
- (670) 720 81.8 - 61.0 71.5 83 -
- (656) 700 81.3 - 60.1 70.8 - -
- (653) 697 81.2 - 60.0 70.7 81 -
                 
- (647) 690 81.1 - 59.7 70.5 - -
- (638) 680 80.8 - 59.2 70.1 80 -
- 630 670 80.6 - 58.8 69.8 - -
- 627 667 80.5 - 58.7 69.7 79 -
                 
- - 677 80.7 - 59.1 70.0 - -
- 601 640 79.8 - 57.3 68.7 77 -
                 
- - 640 79.8 - 57.3 68.7 - -
- 578 615 79.1 - 56.0 67.7 75 -
                 
- - 607 78.8 - 55.6 67.4 - -
- 555 591 78.4 - 54.7 66.7 73 2055
                 
- - 579 78.0 - 54.0 66.1 - 2015
- 534 569 77.8 - 53.5 65.8 71 1985
                 
- - 533 77.1 - 52.5 65.0 - 1915
- 514 547 76.9 - 52.1 64.7 70 1890
                 
(495) - 539 76.7 - 51.6 64.3 - 1855
- - 530 76.4 - 51.1 63.9 - 1825
- 495 528 76.3 - 51.0 63.8 68 1820
                 
(477) - 516 75.9 - 50.3 63.2 - 1780
- - 508 75.6 - 49.6 62.7 - 1740
- 477 508 75.6 - 49.6 62.7 66 1740
                 
(461) - 495 75.1 - 48.8 61.9 - 1680
- - 491 74.9 - 48.5 61.7 - 1670
- 461 491 74.9 - 48.5 61.7 65 1670
                 
444 - 474 74.3 - 47.2 61.0 - 1595
- - 472 74.2 - 47.1 60.8 - 1585
- 444 472 74.2 - 47.1 60.8 63 1585
                 
429 429 455 73.4 - 45.7 59.7 61 1510
415 415 440 72.8 - 44.5 58.8 59 1460
401 401 425 72.0 - 43.1 57.8 58 1390
388 388 410 71.4 - 41.8 56.8 56 1330
375 375 396 70.6 - 40.4 55.7 54 1270
                 
363 363 383 70.0 - 39.1 54.6 52 1220
352 352 372 69.3 (110.0) 37.9 53.8 51 1180
341 341 360 68.7 (109.0) 36.6 52.8 50 1130
331 331 350 68.1 (108.5) 35.5 51.9 48 1095
321 321 339 67.5 (108.0) 34.3 51.0 47 1060
                 
311 311 328 66.9 (107.5) 33.1 50.0 46 1025
302 302 319 66.3 (107.0) 32.1 49.3 45 1005
293 293 309 65.7 (106.0) 30.9 48.3 43 970
285 285 301 65.3 (105.5) 29.9 47.6 - 950
277 277 292 64.6 (104.5) 28.8 46.7 41 925
                 
269 269 284 64.1 (104.0) 27.6 45.9 40 895
262 262 276 63.6 (103.0) 26.6 45.0 39 875
255 255 269 63.0 (102.0) 25.4 44.2 38 850
248 248 261 62.5 (101.0) 24.2 43.2 37 825
241 241 253 61.8 100 22.8 42.0 36 800
                  
235 235 247 61.4 99.0 21.7 41.4 35 785
229 229 241 60.8 98.2 20.5 40.5 34 765
223 223 234 - 97.3 (18.8) - -  
217 217 228 - 96.4 (17.5) - 33 725
212 212 222 - 95.5 (16.0) - - 705
                 
207 207 218 - 94.6 (15.2) - 32 690
201 201 212 - 93.8 (13.8) - 31 675
197 197 207 - 92.8 (12.7) - 30 655
192 192 202 - 91.9 (11.5) - 29 640
187 187 196 - 90.7 (10.0) - - 620
                 
183 183 192 - 90.0 (9.0) - 28 615
179 179 188 - 89.0 (8.0) - 27 600
174 174 182 - 87.8 (6.4) - - 585
170 170 178 - 86.8 (5.4) - 26 570
167 167 175 - 86.0 (4.4) - - 560
                 
163 163 171 - 85.0 (3.3) - 25 545
156 156 163 - 82.9 (0.9) - - 525
149 149 156 - 80.8 - - 23 505
143 143 150 - 78.7 - - 22 490
137 137 143 - 76.4 - - 21 460
                 
131 131 137 - 74.0 - - - 450
126 126 132 - 72.0 - - 20 435
121 121 127 - 69.8 - - 19 415
116 116 122 - 67.6 - - 18 400
111 111 117 - 65.7 - - 15 385


 

 

硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。
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