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                    金屬鏡面加工中洛氏硬度、布氏硬度等對照和換算方法

                    豪克能鏡面加工設備目前已經廣泛應用于機械加工的各個行業?杉庸さ脑O備工件非常多,也有很多客戶事先會咨詢“我們的工件能否應用豪克能?”,豪克能可加工范圍較大,但也有上限。一般是洛氏硬度HRC65以下的屬于可鏡面加工范圍。超出的就不太合適了。下面我們針對金屬表面加工中的硬度問題總結一下:



                    布氏硬度、洛氏硬度


                    一、硬度簡介:

                    硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。

                     

                    1. 布氏硬度(HB)

                    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,去載后,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)。

                     

                    2. 洛氏硬度(HR)

                    當HB>450或者試樣過小時,不能采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:

                    • HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。

                    • HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。

                    • HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。

                     

                    3. 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HV值(kgf/mm2)。

                    注:洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標準,稱為標尺A、標尺B、標尺C。 洛氏硬度試驗是現今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗之一,三種標尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf),最后根據壓痕深度計算硬度值。標尺A使用的是球錐菱形壓頭,然后加壓至588.4N(合60kgf);標尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭,然后加壓至980.7N(合100kgf);而標尺C使用與標尺A相同的球錐菱形作為壓頭,但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標尺B適用相對較軟的材料,而標尺C適用較硬的材料。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系。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。但各種材料的換算關系并不一致。

                     

                    二、硬度對照表:

                    根據德國標準DIN50150,以下是常用范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(N/mm2

                    維氏硬度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

                    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系。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系。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。

                     

                    三、硬度換算公式

                    1. 肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12

                    2. 肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15

                    3. 勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)

                    4. 洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3

                     

                    硬度測定範圍:

                    HS<100

                    HB<500

                    HRC<70

                    HV<1300

                     

                    硬度換算表

                     

                    HV

                    HRC

                    HBS

                     

                    HV

                    HRC

                    HBS

                     

                    HV

                    HRC

                    HBS

                     

                    940

                    68

                     

                    560

                    53

                     

                    300

                    29.8

                    284

                    920

                    67.5

                     

                    550

                    52.3

                    505

                    295

                    29.2

                    280

                    900

                    67

                     

                    540

                    51.7

                    496

                    290

                    28.5

                    275

                    880

                    66.4

                     

                    530

                    51.1

                    488

                    285

                    27.8

                    270

                    860

                    65.9

                     

                    520

                    50.5

                    480

                    280

                    27.1

                    265

                    840

                    65.3

                     

                    510

                    49.8

                    473

                    275

                    26.4

                    261

                    820

                    64.7

                     

                    500

                    49.1

                    465

                    270

                    25.6

                    256

                    800

                    64

                     

                    490

                    48.4

                    456

                    265

                    24.8

                    252

                    780

                    63.3

                     

                    480

                    47.7

                    448

                    260

                    24

                    247

                    760

                    62.5

                     

                    470

                    46.9

                    441

                    255

                    23.1

                    243

                    740

                    61.8

                     

                    460

                    46.1

                    433

                    250

                    22.2

                    238

                    720

                    61

                     

                    450

                    45.3

                    425

                    245

                    21.3

                    233

                    700

                    60.1

                     

                    440

                    44.5

                    415

                    240

                    20.3

                    228

                    690

                    59.7

                     

                    430

                    43.6

                    405

                    230

                    18

                     

                    680

                    59.2

                     

                    420

                    42.7

                    397

                    220

                    15.7

                     

                    670

                    58.8

                     

                    410

                    41.8

                    388

                    210

                    13.4

                     

                    660

                    58.3

                     

                    400

                    40.8

                    379

                    200

                    11

                     

                    650

                    57.8

                     

                    390

                    39.8

                    369

                    190

                    8.5

                     

                    640

                    57.3

                     

                    380

                    38.8

                    360

                    180

                    6

                     

                    630

                    56.8

                     

                    370

                    37.7

                    350

                    170

                    3

                     

                    620

                    56.3

                     

                    360

                    36.6

                    341

                    160

                    0

                     

                    610

                    55.7

                     

                    350

                    35.5

                    331

                         

                    600

                    55.2

                     

                    340

                    34.4

                    322

                         

                    590

                    54.7

                     

                    330

                    33.3

                    313

                         

                    580

                    54.1

                     

                    320

                    32.2

                    303

                         

                    570

                    53.6

                     

                    310

                    31

                    294

                         
                                           

                    利用布氏硬度壓痕直徑直接換算出工件的洛氏硬度

                    在生產現場,由于受檢測儀器的限制,經常使用布氏硬度計測量大型淬火件的硬度。如果想知道該工件的洛氏硬度值,通常的方法是,先測量出布氏硬度值,然后根據換算表,查出相對應的洛氏硬度值,這種方式顯然有些繁瑣。那么,能否根據布氏硬度計的壓痕直徑,直接計算出工件的洛氏硬度值呢?答案當然是肯定的。根據布氏硬度和洛氏硬度換算表,可歸納出一個計算簡單且容易記住的經驗公式:HRC =(479-100D)/4,其中D為Φ10mm鋼球壓頭在30KN壓力下壓在工件上的壓痕直徑測量值。該公式計算出的值與換算值的誤差在0.5 ~ -1范圍內,該公式在現場用起來十分方便,您不妨試一試。

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