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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)等硬度對照區別和換算 硬度 是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義 也不完全一樣。最常用的是靜負荷壓入法硬度試驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏 硬度(HV),橡膠塑膠邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而裏氏硬度

(H L) 、肖氏硬度(HS)則屬於回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物 理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。

1、鋼材的硬度 :金屬硬度(Hardness)的代號為 H。按硬度試驗方法的不同, ●常規表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裏氏(HL)硬度等,其中以 HB 及 HRC 較為常 用。 ●HB 應用範圍較廣,HRC 適用於表面高硬度材料,如熱處理硬度等。兩者區別在於硬度計之測頭不同,布 氏硬度計之測頭為鋼球,而洛氏硬度計之測頭為金剛石。 ●HV-適用於顯微鏡分析 維氏硬度(HV) 以 120kg 以內的載荷和頂角為 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,即為維氏硬度值(HV)。 ●HL 手提式硬度計,測量方便,利用衝擊球頭衝擊硬度表面後,產生彈跳;利用沖頭在距試樣表面 1mm 處 的回彈速度與衝擊速度的比值計算硬度,公式:裏氏硬度 HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(衝擊速度)。

可擕式裏氏硬度計用裏氏(HL)測量後可以轉化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(H S)硬度。或用裏氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、裏氏(HL)、肖氏(HS)測量 硬度值。

時代公司生產的 TH 系列裏氏硬度計就有此功能,是傳統臺式硬度機的有益補充!”(詳細情況請點擊《裏 氏硬度計 TH140/TH160/HLN-11A/HS141 可擕式系列 》)

2、HB - 布氏硬度;布氏硬度(HB)一般用於材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火後的鋼鐵。 洛氏硬度(HRC)一般用於硬度較高的材料,如熱處理後的硬度等等。

(時代布氏硬度機)

布式硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷,將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面,保 持規定時間,然後卸荷,測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為: 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,保持一段時間,去載 後,負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)。 (關於布式硬度(HB) 詳細情況請點擊《布氏硬度機(計)HB-3000B/TH600 》) 3、洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以 0.002 毫米作為一個硬度單位。當 HB>450 或者 試樣過小時,不能採用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角 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材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度 的不同,分三種不同的標度來表示:

(時代洛氏硬度計) HRA:是採用 60kg 載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度極高的材料(如硬質合金等)。 HRB:是採用 100kg 載荷和直徑 1.58mm 淬硬的鋼球,求得的硬度,用於硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵 等)。

HRC:是採用 150kg 載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於硬度很高的材料(如淬火鋼等)。 另外:

1.HRC 含意是洛式硬度 C 尺規, 2.HRC 和 HB 在生產中的應用都很廣泛 3.HRC 適用範圍 HRC 20--67,相當於 HB225--650 若硬度高於此範圍則用洛式硬度 A 尺規 HRA。 若硬度低於此範圍則用洛式硬度 B 尺規 HRB。 布式硬度上限值 HB650,不能高於此值。 4.洛氏硬度計 C 尺規之壓頭為頂角 120 度的金剛石圓錐,試驗載荷為一確定值,中國標準是 150 公斤力。 布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質合金球(HBW),試驗載荷隨球直徑不同而不同,從 3000 到 31.25 公斤力。 5.洛式硬度壓痕很小,測量值有局部性,須測數點求平均值,適用成品和薄片,歸於無損檢測一類。 布式硬度壓痕較大,測量值准,不適用成品和薄片,一般不歸於無損檢測一類。 6.洛式硬度的硬度值是一無名數,沒有單位。(因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。) 布式硬度的硬度值有單位,且和抗拉強度有一定的近似關係。 7.洛式硬度直接在錶盤上顯示、也可以數位顯示,操作方便,快捷直觀,適用於大量生產中。 布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑,然後查表或計算,操作較繁瑣。 8.在一定條件下,HB 與 HRC 可以查表互換。其心算公式可大概記為:1HRC≈1/10HB。

下麵是幾種常見的對照關係表:

根據德國標準 DIN50150,以下是常用範圍的鋼材抗拉強度與維氏硬度 布氏硬度 、 、洛氏硬度的對照表 :

抗拉強度 Rm N/mm2 250

維氏硬度 HV

布氏硬度 HB

洛氏硬度 HRC

80

76.0

-

270 285 305 320 335 350 370 380 400 415 430 450 465 480 490 510 530 545 560 575 595 610 625 640 660

85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205

80.7 85.2 90.2 95.0 99.8 105 109 114 119 124 128 133 138 143 147 152 156 162 166 171 176 181 185 190 195

-

675 690 705 720 740 755 770 785 800 820 835 850 865 880 900 915 930 950 965 995 1030 1060 1095 1125 1115

210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290 295 300 310 320 330 340 350 360

199 204 209 214 219 223 228 233 238 242 247 252 257 261 266 271 276 280 285 295 304 314 323 333 342

20.3 21.3 22.2 23.1 24.0 24.8 25.6 26.4 27.1 27.8 28.5 29.2 29.8 31.0 32.2 33.3 34.4 35.5 36.6

1190 1220 1255 1290 1320 1350 1385 1420 1455 1485 1520 1555 1595 1630 1665 1700 1740 1775 1810 1845 1880 1920 1955 1995 2030

370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610

352 361 371 380 390 399 409 418 428 437 447 (456) (466) (475) (485) (494) (504) (513) (523) (532) (542) (551) (561) (570) (580)

37.7 38.8 39.8 40.8 41.8 42.7 43.6 44.5 45.3 46.1 46.9 47.7 48.4 49.1 49.8 50.5 51.1 51.7 52.3 53.0 53.6 54.1 54.7 55.2 55.7

2070 2105 2145 2180

620 630 640 650 660 670 680 690 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900 920 940

(589) (599) (608) (618)

56.3 56.8 57.3 57.8 58.3 58.8 59.2 59.7 60.1 61.0 61.8 62.5 63.3 64.0 64.7 65.3 65.9 66.4 67.0 67.5 68.0

各種硬度粗略關係表:
巴氏 布 氏 維 氏 韋 氏 洛 氏 巴氏 布 氏 維 氏 韋 氏 洛 氏

GYZJ 934-1 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

10mm 500kg

5kg

B B E F H

GYZJ 934-1

10mm 500kg 60 62 64 67 69 72 75 78 80 84 87 90 94 97 101 105 109 113 117 121 126 130 135

5kg

B B E F H

21 22 23 24 25 25 25 26 27 27 28 29 30 30 31 32 33 34 35 37 38 39 40 26 27 28 29 30 30 31 32 33 34 35 36 38 39 40 41 43 44 0.7 1.3 1.9 2.5 3.1 3.6 4.2 4.7 5.3 5.8 23 26 28 31 34 36 39 41 44 46 48 30 34 37 40 43

32 35 37 40 42 45 47 49 51 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 73 75 77 78

68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

65 67 70 72 75 78 81 85 88 92 95 99 103 108 112 117 121 126 131 137 142

11.0 11.4 11.8 12.2 12.6 12.9 13.3 13.7 14.0 14.3 14.7 15.0 15.3 15.6 15.9 16.2 16.4 16.7 16.9 17.2 17.4 17.6 17.8 17 23 28 33 38 42 47 51 55 59 63 66 70 73 76 79 81 84 86 88 90

71 73 75 76 78 80 81 83 84 86 87 89 90 91 92 94 95 96 97 98 99 100 101

70 72 74 75 77 79 80 82 83 85 86 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 98

94 95 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 106 107 108 109 109 110 111 111 112 112 113

58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

42 43 45 46 48 50 51 53 55 57

45 47 49 50 52 54 56 58 60 62

6.3 6.8 7.3 7.8 8.3 8.8 9.2 9.7 10.1 10.6

50 53 55 57 59 61 63 65 67 69

46 48 51 54 56 59 61 63 66 68

80 82 83 85 86 88 89 90 92 93

91 92 93 94 95 96 97 98 98 100

140 145

18.0 18.2 18.4 18.6 18.7 18.9 19.0 19.2 19.3 19.4

102 103 103 104 105 106 106 107 107 108

99 100 100 101 102 102 103

114

[注]表三來源:美國巴勃·考曼(Baber Colman)公司

硬度對照表: ■鋼的布氏硬度的近似換算值 布氏硬度(HB) 洛氏硬度(3) 10mm 3000kgf 維 氏 硬 標準球 碳化鎢球 度 (HV) 洛氏硬度 A 載荷 60kgf 洛氏硬度 B 載荷 100kgf 洛氏硬度 C 洛氏硬度 D 肖 氏 抗拉強度 載荷 100kgf 載荷 150kgf 硬 (近似值)MPa(2) 金剛石圓錐 剛球 ?1.6mm 球 金剛石圓錐 金剛石圓錐 壓印頭 (HRA) (767) 940 920 900 880 85.6 85.3 85.0 84.7 (1/16in) (HRB) 壓印頭 (HRC) 68.0 67.5 67.0 66.4 壓印頭 (HRD) 76.9 76.5 76.1 75.7 97 96 95 93 度 (HS)

-

(757)

860

84.4

-

65.9

75.3

92

-

-

(745) (733) (722) (712) (710) (698)

840 820 800 780 760

84.1 83.8 83.4 83.0 82.6

-

65.3 64.7 64.0 63.3 62.5

74.8 74.3 73.8 73.3 72.6

91 90 88 87 86

-

-

(684) (682) (670) (656) (653)

740 737 720 700 697

82.2 82.2 81.8 81.3 81.2

-

61.8 61.7 61.0 60.1 60.0

72.1 72.0 71.5 70.8 70.7

84 83 81

-

-

(647) (638) 630 627

690 680 670 667

81.1 80.8 80.6 80.5

-

59.7 59.2 58.8 58.7

70.5 70.1 69.8 69.7

80 79

-

-

601

677 640

80.7 79.8

-

59.1 57.3

70.0 68.7

77

-

-

-

640

79.8

-

57.3

68.7

-

-

-

578

615

79.1

-

56.0

67.7

75

-

-

555

607 591

78.8 78.4

-

55.6 54.7

67.4 66.7

73

2055

-

534

579 569

78.0 77.8

-

54.0 53.5

66.1 65.8

71

2015 1985

-

514

533 547

77.1 76.9

-

52.5 52.1

65.0 64.7

70

1915 1890

(495) -

495

539 530 528

76.7 76.4 76.3

-

51.6 51.1 51.0

64.3 63.9 63.8

68

1855 1825 1820

(477) -

477

516 508 508

75.9 75.6 75.6

-

50.3 49.6 49.6

63.2 62.7 62.7

66

1780 1740 1740

(461) -

461

495 491 491

75.1 74.9 74.9

-

48.8 48.5 48.5

61.9 61.7 61.7

65

1680 1670 1670

444

-

474

74.3

-

47.2

61.0

-

1595

-

444

472 472

74.2 74.2

-

47.1 47.1

60.8 60.8

63

1585 1585

429 415 401 388 375

429 415 401 388 375

455 440 425 410 396

73.4 72.8 72.0 71.4 70.6

-

45.7 44.5 43.1 41.8 40.4

59.7 58.8 57.8 56.8 55.7

61 59 58 56 54

1510 1460 1390 1330 1270

363 352 341 331 321

363 352 341 331 321

383 372 360 350 339

70.0 69.3 68.7 68.1 67.5

(110.0) (109.0) (108.5) (108.0)

39.1 37.9 36.6 35.5 34.3

54.6 53.8 52.8 51.9 51.0

52 51 50 48 47

1220 1180 1130 1095 1060

311 302 293 285 277

311 302 293 285 277

328 319 309 301 292

66.9 66.3 65.7 65.3 64.6

(107.5) (107.0) (106.0) (105.5) (104.5)

33.1 32.1 30.9 29.9 28.8

50.0 49.3 48.3 47.6 46.7

46 45 43 41

1025 1005 970 950 925

269 262 255

269 262 255

284 276 269

64.1 63.6 63.0

(104.0) (103.0) (102.0)

27.6 26.6 25.4

45.9 45.0 44.2

40 39 38

895 875 850

248 241

248 241

261 253

62.5 61.8

(101.0) 100

24.2 22.8

43.2 42.0

37 36

825 800

235 229 223 217 212

235 229 223 217 212

247 241 234 228 222

61.4 60.8 -

99.0 98.2 97.3 96.4 95.5

21.7 20.5 (18.8) (17.5) (16.0)

41.4 40.5 -

35 34 33 -

785 765

725 705

207 201 197 192 187

207 201 197 192 187

218 212 207 202 196

-

94.6 93.8 92.8 91.9 90.7

(15.2) (13.8) (12.7) (11.5) (10.0)

-

32 31 30 29 -

690 675 655 640 620

183 179 174 170 167

183 179 174 170 167

192 188 182 178 175

-

90.0 89.0 87.8 86.8 86.0

(9.0) (8.0) (6.4) (5.4) (4.4)

-

28 27 26 -

615 600 585 570 560

163 156 149

163 156 149

171 163 156

-

85.0 82.9 80.8

(3.3) (0.9) -

-

25 23

545 525 505

143 137

143 137

150 143

-

78.7 76.4

-

-

22 21

490 460

131 126 121 116 111

131 126 121 116 111

137 132 127 122 117

-

74.0 72.0 69.8 67.6 65.7

-

-

20 19 18 15

450 435 415 400 385

硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產 上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關係。 實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關係。因為硬度值是由起始 塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。


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