硬度是衡量材料局部抵抗硬物压入其表面的能力的一个力学性能指标。它反映了材料在受到压力时的抵抗能力,是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合体现。
常见的硬度表示方法有以下几种:
布氏硬度(HB)
布氏硬度是以一定的载荷(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,保持一段时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商,单位为N/mm²(MPa)。
洛氏硬度(HRC)
洛氏硬度采用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59mm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、HRB、HRC。其中,HRC适用于硬度极高的材料,如淬火钢等。
维氏硬度(HV)
维氏硬度是以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)。维氏硬度值可以用来衡量较薄的金属材料和表面层硬度。
里氏硬度(HL)
里氏硬度手提式硬度计,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=1000×VB(回弹速度)/VA(冲击速度)。
此外,还有肖氏硬度(HS)和橡胶塑料邵氏硬度(HA, HD)等硬度表示方法,但应用相对较少。
在选择硬度表示方法时,需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的硬度类型和相应的硬度计。例如,对于较厚的金属材料,通常采用布氏硬度;对于表面高硬度的材料,通常采用洛氏硬度;而对于较薄的金属材料和表面层硬度,则采用维氏硬度。