硬度和强度定义.docx

硬度，强度的定义硬度材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度早在1822年，Friedrich mohs提出 用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体，这是所谓的摩氏硬度计按照他们的软硬程度分为十级：1）滑石2）石膏3）方解石4）萤石5）磷灰石6） 正长石7）石英8）黄玉9）刚玉10）金刚石各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间 只表示硬度的相对大小试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦，由其表面 所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低这种方法称为锉试法这种方法不太科学用硬度试 验机来试验比较准确，是现代试验硬度常用的方法常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法硬度是衡量金属材料 软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能 力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力硬度不是一个简单的物理概念，而是材 料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标硬度试验根据其测试方法的不同可分为 静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬 度）及显微硬度、高温硬度等多种方法布氏硬度以HB[N（kgf/mm2）]表示（HBS'HBW） （参照GB/T231 —1984）,生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质得刚健，以及铸 铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。

洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、 HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同一般生产中HRC用得最多压痕较小，可 测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999）， 测量极薄试样1、 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=1000XVB （回弹速度）/ VA （冲 击速度）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2、 HB -布氏硬度；布氏硬度（HB）—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）3、 洛式硬度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1.58mm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，硬度值也就越高另外,天然水中的钙美含量也用硬度表示•我国规定的硬度是：1L 水中含的钙盐，镁盐折合成CaO和MgO的总量相当于10mgCaO（将MgO也换算成CaO）时， 其硬度是1° •水的硬度是水质的重要指标，通常分为五类:很软水软水中硬水硬水很硬水 0°〜4° 4°〜8° 8°〜16° 16° 〜30° >30°强度金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力称为强度按外力作用的性质不 同，主要有屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等，工程常用的是屈服强度和抗拉强 度，这两个强度指标可通过拉伸试验测出强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许 限度的残余变形的能力。

也就是说，强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重 要指标强度是机械零部件首先应满足的基本要求机械零件的强度一般可以分为静强度、 疲劳强度（弯曲疲劳和接触疲劳等）、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件 下的强度和蠕变、胶合强度等项目强度的试验研究是综合性的研究，主要是通过其应力状态来研究零部件的受力状况以及 预测破坏失效的条件和时机强度是指材料承受外力而不被破坏（不可恢复的变形也属被破 坏）的能力•根据受力种类的不同分为以下几种：（1） 抗压强度-材料承受压力的能力.（2） 抗拉强度-材料承受拉力的能力.（3） 抗弯强度-材料对致弯外力的承受能力（4） 抗剪强度-材料承受剪切力的能力.。