洛氏硬度與抗拉強(qiáng)度勃氏硬度之關(guān)系

1、CH3-硬度試驗(yàn)硬度 hardness 冶金方面：抵抗壓痕的能力 磨擦滑潤：抵抗磨損的能力 設(shè)計者 ：塑性流動應(yīng)力之測量，或表現(xiàn)材料強(qiáng)度之能力 機(jī)械加工：切削性的表現(xiàn)硬度試驗(yàn)分三類：1. 靜態(tài)壓入測試：洛氏 (Rockwell)、勃氏 (Brinell)、維克氏 (Vicker)等2. 動態(tài)硬度測試：蕭氏、橡膠硬度測試法量測壓痕器之反跳高度3. 刮痕硬度：莫氏 (Mohs) 硬度(10(鑽石)1(滑石)3-1勃氏(Brinell)硬度試驗(yàn)3-1-3設(shè)備一. 勃氏硬度試驗(yàn)機(jī)(圖3-1(A) 、(B)二. 壓痕器(1) 硬鋼球：用於硬度值450以下(2) 合金鋼球：用於硬度值650以下三.標(biāo)準(zhǔn)硬度

2、塊 以HB 450、400、350、300、250、229、220、180、150、125、100為一組四.計測顯微鏡 (圖3-2)3-1-4實(shí)驗(yàn)原理1900 J. A. Brinell (瑞典人) 所發(fā)表在硬材料為30 sec 荷重作用時間在軟材料為60 sec 荷重作用時間勃氏硬度 (其中A為壓痕之球面表面積)e.q.1.直徑5mm鋼球荷重750kgf，得硬度值285 HBS(5/750)2852.直徑10mm超硬合金3000 kg-f，得硬度值745 HBW7453.直徑5mm鋼球750kgf，得硬度值302 HB(5/750)3024.直徑10mm超硬合金3000 kg-f，得硬度值3

3、11 HB311註：值小於320，則僅用HB表示即可經(jīng)驗(yàn)公式(1) 鋼： 1. TS (tensile strength) 抗拉強(qiáng)度 (kgf/mm2) = 0.362*HB (as HB<175) 2. TS (kgf/mm2) = 0.345*HB (as HB >=175)(2) 鑄鐵：TS (kg-f/ mm2) = (3) C% = 3-2 洛氏硬度試驗(yàn)(Rockwell S. P. 美國， 1919發(fā)表)3-2-3設(shè)備一洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)，圖3-8二壓痕器(1) 鑽石圓錐壓痕器，頂角120度，圖3-9(2) 鋼珠球壓痕器，直徑1/16，(1.5875mm) ，之鋼球三標(biāo)準(zhǔn)硬

4、度塊，圖3-10四各式砧座及夾具圖3-11圖3-123-2-4實(shí)驗(yàn)原理由圖stanly.p.Rockwell.1919所發(fā)表2. HRC： 洛氏C硬度，壓痕器為讚石圓錐，荷重150 kgf對淬火鋼等硬質(zhì)材料 HRB ： 洛氏B硬度，壓痕器為小硬鋼球，荷重100 kgf3. HRC= (其中0.002為刻度盤之1刻度，h : 除去大荷重只留下小荷重時之壓痕深度) HRB=4. 硬度表示法如表3-8所示。假如無特別指定，硬度直以整數(shù)表示(小數(shù)以下四捨五入) 。但A、C、N尺度時，硬度50以上者，把小數(shù)第一位予以2捨3入後，用0.5為單位表示他。13.為考慮試驗(yàn)面硬度之不均勻，將其分為等面積之3環(huán)9

5、格，如圖3-15所示，硬度測試時，選取9格中相離之3格，每格內(nèi)各測定1點(diǎn)1循環(huán)，第2循環(huán)則另選第1循環(huán)以外之3格，以此類推，餘下之3格為第3循環(huán)。圖內(nèi)之編號1、2、3分別為第1循環(huán)，第2循環(huán)及第3循環(huán)，逐序測定之，原則上作3點(diǎn)1循環(huán)之測定。補(bǔ)充資料洛氏硬度與抗拉強(qiáng)度勃氏硬度之關(guān)係：(1)TS(kgf/mm2)= (as HRB90) TS(kgf/mm2)= (as 90<HRB<100) TS(kgf/mm2)= (as HRC<10) TS(kgf/mm2)= (as 10<HRC40)TS(kgf/mm2)=(as HRC>40) (2) HB 與 HR 換

6、算HB = (as 40HRB100) HB = (as HRC<40) HB = as (40HRC70)3-3 維氏硬度 (Vickers) 用顯微鏡取壓痕大小(像勃氏) 用鑽石壓痕器(與洛氏同，惟形狀不同) 小負(fù)荷，1kgf50kgf3-3-3實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.維氏硬度試驗(yàn)機(jī)(圖3-18)2.標(biāo)準(zhǔn)硬度塊3.壓痕器：鑽石正方錐壓痕器相對面夾角 136。±0。30 Range= HV = 5(極軟) 1500(極硬)3-3-4實(shí)驗(yàn)原理1. 1925英國R.Smith與G.Sandland 所發(fā)表，於1930開始發(fā)現(xiàn)其有利於測定氮化鋼的表面硬化層之硬度，才被廣泛用於工業(yè)界。2. 壓痕

7、器對面角為136。與 Brinell hardness (勃氏) 有關(guān)，Brinell中 d = 0.20.55D，daverage=0.375D。3. Vickers Hardness HV= P/A= P：荷重(kg-f)A：壓痕表面積(mm2)d：壓痕之平均對角線長度(mm)=對角線夾角136。d= 4. 試片厚度 >1.5d5. 若試驗(yàn)面為曲面需修正式 =H0-H (其中H0為平面硬度，H球面硬度)補(bǔ)充資料：1. 與各硬度值之關(guān)係：(1) HB=0.951HV，當(dāng)使用鋼球，且HN=200400HB=0.941HV，當(dāng)使用碳化鎢球，且HV=200700(2) (3)2.3.3-4

8、微小硬度試驗(yàn)量測滲碳及滲氮等表面硬化層量測鍍金屬、火焰硬化層、高週波淬火硬化層之金屬單結(jié)晶粒界及碳化物等可量測小零件，薄材料切割工具之尖端3-4-3實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.微小硬度試驗(yàn)機(jī)(圖3-27)2.光學(xué)測微計(圖3-28(1)3.微小硬度壓痕器(圖3-28(3) 、(4) 、(5)4.標(biāo)準(zhǔn)硬度塊5.夾具及砧座6.荷重與壓痕大小3-4-4 實(shí)驗(yàn)原理(1) 微小維氏硬度(HMV)HMV= (其中 p=g，d=)(2) 克諾普硬度(HK)，與維氏不同角度之四角錐形，3-5 蕭氏硬度試驗(yàn) Shore速度快，500件/小時3-5-3實(shí)驗(yàn)設(shè)備一. 蕭氏硬度試驗(yàn)機(jī)二. 標(biāo)準(zhǔn)硬度塊三. V型塊3-5-4 實(shí)驗(yàn)原理1. 1906美國 A.F. Shore 所發(fā)現(xiàn)的。乃動態(tài)硬度試驗(yàn)之代表。硬度高，衝擊壓痕淺，消耗能量少，殘餘能量大，高的反跳高度。 2. 硬度決定基準(zhǔn)：HS100，淬火硬化之高碳鋼為試片，C型試片機(jī)，h0=254mm，havg=165.1mm3. 此法僅能比較同種材料(即彈性能相同者)支硬度