機械行業的朋友對硬度都不陌生。它是衡量材料軟硬程度的一個物理量,在機械設計中會有很多相對摩擦、相對滑動、相互接觸的機構,這時候接觸面的硬度將是一個非常重要的參數。硬度的大小將直接影響使用壽命和性能。 硬度根據試驗方法不同會有很多不同的分類,筆者這里只介紹常用的三種硬度標準。了解這三種硬度單位可應對絕大多數的金屬材料。 常用硬度對照表 布氏硬度(HB) 布氏硬度是以一定的壓力,將硬質合金鋼球壓入被測物表面,根據壓痕的深淺標示硬度大小,單位是HB。低合金結構鋼件、鑄鐵件、經過三把火處理的(退火、回火、正火)鋼件、調質件等,均采用布氏硬度HB。 以Q235為例,在正火狀態下硬度140HB,退火狀態下硬度120HB。常用的6系列鋁型材,硬度在60HB~100HB之間。由上可知,較軟的的材料一般以布氏硬度標識。 布氏硬度原理 維氏硬度(HV) 維氏硬度是以一定壓力將頂角為136°的錐形金剛石壓入被測物表面,再以壓痕凹坑表面積除以所用載荷而得到的數值。維氏硬度多用來標識薄板件的硬度,維氏硬度使用范圍非常廣泛,基本可以覆蓋所有的金屬材料,從10HV~3000HV,從極軟的材料到極硬的材料都可使用維氏硬度。 6006擠壓鋁型材經過硬質陽極氧化處理后,硬度可達700~900HV。 維氏硬度原理 洛氏硬度(HR) 洛氏硬度有三種不同的施加載荷、三種不同的壓頭。根據施加載荷和壓頭的不同,分為9個不同的標尺。常用的有HRA、HRB、HRC、HRD四種,最常用到的是HRC。 HRC標尺范圍在20~65HRC(相當于225~650HB),高于此范圍使用HRA,低于此范圍使用HRB。常見的45號鋼、40Cr等,經過表面淬火處理,硬度都可達到60HRC左右,這已經算是很高的硬度。 HRA多用來標識非常硬的材料,如硬質合金。HRB用來標識較軟的材料,如普通的碳素結構鋼Q235,有色金屬等。HRC多標識經過表面淬火處理的碳鋼、工具鋼、合金鋼。 洛氏硬度計 通常來講,材料的硬度越高,耐磨性越好。例如齒輪齒條傳動,齒條面必須要達到一定的硬度,才能滿足使用壽命要求。還有一些加工機床用的刀具,多用硬質合金等極硬的材料制造,也是為了保證一定的硬度,滿足使用壽命的要求。 |
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