硬度的基本知識

一個產品，其中許多零部件都要有一定的硬度，否則，其零部件可能還未在出廠前的裝配中就變形或出某種問題而使產品無法出廠，或者出了廠后因某個零部件不耐磨而無法使用。

 因此，產品的零部件的硬度測試在生產中是非常重要的，特別是模具的生產。

硬度的測試主要有測金屬和非金屬(塑料、橡膠等)兩大類。

測鋼材硬度的參數叫洛氏硬度(一般為硬度較高的鋼材)；

測未經淬火的鋼材、鑄鐵、有色金屬及質軟的軸承合金材料的參數叫布氏硬度；

測鋁、鋁合金及薄板金屬材的參數叫維氏硬度。測橡膠、塑料用的參數叫肖氏硬度(又稱邵氏硬度)；

各種硬度都可互相轉換。還有一種叫里氏硬度的，主要是測鋼材用，也用于測其它材料，可換算成其它硬度。

硬度之間的關系

以下是國內在硬度換算方面的一些研究成果。

1、努氏硬度與維氏硬度的換算

(1)以相同硬度的物體對努氏維氏兩種壓頭具有相等的抗力為依據，分別對維氏努氏兩種壓頭在加載荷下的應力進行推導，再根據σHK=σHV得出：HV=0.968HK。本公式是在低載荷下測得，誤差比較大。此外在硬度值大于HV900時此公式誤差很大，失去參考價值。

(2)經過推導與修正提出努氏硬度與維氏硬度的換算公式為

經實際數據驗證，該公式的大相對換算誤差為0.75%，有較高的參考價值。

2、洛氏硬度與維氏硬度的換算

(1)對Hans·Qvarnstorm提出的The Qvarnstorm換算公式

進行修正后得出洛氏硬度與維氏硬度的換算公式為：

此公式用我國公布的黑色金屬硬度標準數據進行換算，其HRC誤差基本上在±0.4 HRC 范圍內，其大誤差也僅士0.9HRC，計算的HV誤差大為±15HV。

(2)根據不同壓頭所受應力σHRC=σHV，通過對洛氏硬度與維氏硬度壓痕深度關系曲線的分析得出公式

本公式與國家標準實驗換算值對照,換算式計算結果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。

(3)根據實際的實驗數據利用線性回歸的方法對洛氏硬度與維氏硬度的換算進行探討，得出公式：

本公式使用范圍小，誤差較大，但計算簡便，在對精度要求不高時可以使用。

3、洛氏硬度與布氏硬度的換算

(1)對布氏壓痕和洛氏壓痕深度關系進行分析，根據壓頭的應力σHRC=σHB得出換算公式

結果與國家標準實驗值對照，誤差為±0.1HRC。

(2)根據實際實驗數據用線性回歸法得到公式

公式誤差偏大，使用范圍偏小，但計算簡便，在對精度要求不高的情況下可以使用。

4、布氏硬度與維氏硬度的換算

布氏硬度與維氏硬度的關系，同樣根據σHB=σHV得出公式

此公式換算結果與國家標準換算值對照，換算誤差為±2HV。

5、努氏硬度與洛氏硬度的換算

因努氏硬度與洛氏硬度的對應曲線類似于拋物線[7]，故由曲線得出近似的換算公式為

此公式僅作為使用參考。

硬度計