硬度计
硬度计概述概述：硬度计是测量物体硬度的仪器。
硬度计分类：
一、根据繁简程度：简单硬度测量计、复杂硬度测量计
二、根据所测硬度单位：洛氏硬度计、维氏硬度计、显微硬度计、布氏硬度计、邵氏硬度计、巴氏硬度计、里氏硬度计、韦氏硬度计
三、根据使用方式：便携式硬度计、台式硬度计
各硬度计用途：
洛氏硬度计用于铸铁等工件的洛氏硬度值测量
维氏硬度计用于较薄工件的维氏硬度值测量
布氏硬度计用于硬度较高的工件布氏硬度值测量
里氏硬度计是便携式硬度计，用于不宜拆卸或较大产品的硬度值测量
邵氏硬度计用于橡胶类产品邵氏硬度值测量
韦氏硬度计用于铝合金类产品韦氏硬度值测量
巴氏硬度计用于玻璃钢类产品巴氏硬度值测量
万能硬度计用于多种硬度标尺下的硬度值测量
显微硬度计是维氏硬度计的一种，用于很薄的工件的维氏硬度值测量
肖氏硬度计用于测定黑色金属和有色金属的肖氏硬度值
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硬度规定:HS<100、HB<500、HRC<70、HV<1300 、HRA (80~88)、HRB (85~95)、HRC (20~70)
洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准，称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一，三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是金刚石压头，然后加压至588.4N(合60kgf)；标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头，然后加压至980.7N(合100kgf)；而标尺C使用与标尺A相同的金刚石为压头，但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料，而标尺C适用较硬的材料。
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。但各种材料的换算关系并不一致。
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)
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)。
2.洛氏硬度(HR)
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载荷和金刚石压头押入器求得的硬度，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载荷和金刚石压头押入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 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HV值(kgf/mm2)。
HK=139.54?P/L2。式中：HK－努氏硬度，Mpa；P－荷重，kg；L－凹坑对角线长度，mm。我国和欧洲各国采用维氏硬度，美国则采用努普硬度。兆帕（MPa）是显微硬度的法定计量单位，而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。
4.韦氏硬度计（HW）
原理：HW=20-L/0.01，其中L为压入试样的深度，适用于铝合金硬度的现场快速方便的无损检测和质量控制。
测试迅速，简便，一卡即可，硬度值可以直接读出，符合中国有色标准YS/T420和美国标准ASTM B647，是标准YS/T420推荐的两种仪器之一。
硬度计原理布氏硬度测试法二，布氏硬度的测量原理选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。
初试验力：10kg
硬度计布氏试验力 ：62.5Kg、125Kg、187.5Kg
加力方式：螺杆加力
压 头：120°金刚石圆
Ф1.588mm、Ф2.5mm、Ф5mm硬质合金球
测试项目：洛氏硬度HRC、HRB、HRA等15个标尺
布氏硬度HB 30、HB 10、HB 5、HB 2.5四种试验条件
分辨率 ：0.5HRC
精度：符合标准GB/T230/231、ISO6506/6508、ASTM E18/E10
使用范围：全部金属，包括钢、锻钢、铸铁、青铜、黄铜、紫铜、铝合金、铝等
硬度计3．加主载并保持一定的时间。
4．卸载。
5．将试样取下，用带刻度的低倍放大镜测压痕直径d。
6．查《压痕直径与布氏硬度对照表》得到布氏硬度值。
布氏硬度的表示方法是若用Φ10mm钢球，在3000kg载荷下保持10s，测得的布氏硬度值表示为字母HB加上所测得的硬度值，例如HB400。在其他试验条件下，在HB后面要注明钢球直径、载荷大小及保载时间，例如：HB2.5/187.5/10=200表示用Φ2.5mm的钢球在187.5kg载荷下保持10s测得的布氏硬度为200。布氏硬度测试中还应注意以下几个问题，即试验压痕直径的范围应为0.25D<0.6D，否则测量结果无效；由于压痕周围存在变形硬化现象(可达2~3倍的压痕直径)，所以要求相邻两个硬度点的距离≥4D，软材料≥6D，试件厚度不小于压痕深度的10倍，压痕离试件边缘的距离应不小于压痕直径。布氏硬度的优点是其硬度代表性全面，因压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均性能，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响。因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料；试验数据稳定，数据重复性强，此外，布氏硬度值和抗拉强度σb间存在一定换算关系。
维氏硬度的测量原理基本上和布氏硬度相同，所不同的是用金刚石正四棱锥压头。正四棱锥两对面的夹角为136°，底面为正方形，如图14-6所示。维氏硬度所用的载荷有1kg、3kg、5kg、10kg、20kg、30kg、50kg、100kg、120kg等，负载的选择主要取决于试件的厚度。显微硬度的测量原理与维氏硬度一样，也是用压痕单位面积上所承受的载荷来表示的。只是试样需要抛光腐蚀制成金相显微试样，以便测量显微组织中各相的硬度。显微硬度一般用HM表示。工协作显微硬度测试用的压头有两种：一种是和维氏硬度压头一样的两面之间的夹角为136°的金刚石正四棱锥压头，显微硬度计是由显微镜和硬度计两部分组成。显微镜用来观察显微组织，确定测试部位，测定压痕对角线的长度；硬度测试装置则是将一事实上的载荷加在一事实上的压并没有上，压入所确定的测试部位。
| 型号 |
开口尺寸（宽×深） mm×mm |
净重 Kg |
总重 Kg |
包装尺寸 mm |
| PHBR-2 | 50×50 | 0.8 | 2.8 | 325×240×140 |
| PHBR-4-2 | 100×50 | 1.2 | 3.7 | 390×280×160 |
| PHBR-8-4 | 200×100 | 4.0 | 10.7 | 710×470×200 |
| PHBR-8-10 | 200×250 | 5.5 | 14.2 | 720×650×230 |
| PHBR-20-12 | 500×300 | 7.8 | 21.0 | 1060×760×240 |
| PHBR-16 | 直径200-500 | 4.8 | 15.0 | 680×240×470 |
| PHBR-32 | 直径400-850 | 6.8 | 17.0 | 680×240×470 |
| PHBR-64 | 直径800-1600 | 11.5 | 25.0 | 1000×460×255 |
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
硬度计以一定的载荷(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)。
2.洛氏硬度(HR)
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载荷和金刚石压头押入器求得的硬度，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载荷和金刚石压头押入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3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HV值(kgf/mm2)。HK=139.54?P/L2。式中：HK－努氏硬度，Mpa；P－荷重，kg；L－凹坑对角线长度，mm。中国和欧洲各国采用维氏硬度，美国则采用努普硬度。兆帕（MPa）是显微硬度的法定计量单位，而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。
4.韦氏硬度计（HW）
原理：HW=20-L/0.01，其中L为压入试样的深度，适用于铝合金硬度的现场快速方便的无损检测和质量控制。测试迅速，简便，一卡即可，硬度值可以直接读出，符合中国有色标准YS/T420和美国标准ASTMB647，是标准YS/T420推荐的两种仪器之一。
洛氏硬度计维氏硬度计用于较薄工件的维氏硬度值测量。
布氏硬度计用于硬度较高的工件布氏硬度值测量。
里氏硬度计是便携式硬度计，用于不宜拆卸或较大产品的硬度值测量。
邵氏硬度计用于橡胶类产品邵氏硬度值测量。
韦氏硬度计用于铝合金类产品韦氏硬度值测量。
巴氏硬度计用于玻璃钢类产品巴氏硬度值测量。
万能硬度计用于多种硬度标尺下的硬度值测量。
显微硬度计是维氏硬度计的一种，用于很薄的工件的维氏硬度值测量。
肖氏硬度计用于测定黑色金属和有色金属的肖氏硬度值。
除了各种硬度计使用时特殊注意事项外，还有一些共同的应注意的问题，现列举如下：
硬度计洛氏硬度各标度有一事实上的适用范围，要根据规定正确选用。例如，硬度高于HRB100时，应采用HRC标度进行测试；硬度低于HRC20时应用HRB标度进行测试。因为超出其规定的测试范围时，硬度计的精确度及灵敏度较差，硬度值不准确，不宜使用。
其他硬度测试法也都规定有相应的校正标准。
校准硬度计用的标准块不能两面使用，因标准面与背面硬度不一定一致。一般规定标准块自标定日起一年内有效。
2、在更换压头或砧座时，注意接触部位要擦干净。换好后，要用一定硬度的钢样测试几次，直到连续两次所得硬度值相同为止。目的是使压头或砧座与试验机接触部分压紧，接触良好，以免影响试验结果的准确性。
3、硬度计调整后，开始测量硬度时，第一个测试点不用。因怕试样与砧座接触不好，测得的值不准确。特第一点测试完，硬度计处于正常运行机制状态后再对试样进行正式测试，记录测得的硬度值。
4、在试件允许的情况下，一般选不同部位至少测试三个硬度值，取平均值，取平均值作为试件的硬度值。
5、对形状复杂的试件要采用相应形状的垫块，固定后方可测试。对圆试件一般要放在V形槽中测试。
6、加载前要检查加载手柄是否放在卸载位，加载时动作要轻稳，不要用力太猛。加载完毕加载手柄应放在卸载位置，以免仪器长期处于负荷状态，发生塑性变形，影响测量精确度。
| 装配式热电阻 | 铠装热电阻 | 压力表 | 内存条 |
| 双金属温度计 | 水泵 | 传感器 | 开关电源 |
| 防爆热电阻 | 防爆热电偶 | 热敏电阻 | 二等标准热电偶 |
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