【硬度计】洛氏硬度计、维氏硬度计和布氏硬度计的区别

    　现如今硬度计早已广泛应用于工厂、车间等行业各种金属材质硬度的测量，可是硬度计的种类也比较多，消费者也经常会为硬度计的选取而苦恼，接下来我们可以了解下常见的三款硬度计的使用范围及区别。
 

　　在测量金属硬度时，用的比较多的有洛氏硬度计、布氏硬度计、维氏硬度计。具据统计，硬度计的使用中，洛氏硬度计的应用已经达到70%，洛氏硬度计常用的标尺的有HRC、HRB和HRF，其中HRC标尺用于测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用zui多的硬度试验方法。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属，但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和簿硬钢带材料。
 

　　在采用洛氏硬度试验时，当遇到材料较薄，试样较小，表面硬化层较浅或测试表面镀覆层时，就应改用表面洛氏硬度试验。洛氏硬度计适于对成批加工的成品或半成品工件进行逐件检测，该试验方法对测量操作的要求不高，非专业人员容易掌握。可测试各种黑色和有色金属，测试淬火钢、回火钢、退火钢、表面硬化钢、各种厚度的板材、硬质合金材料、粉末冶金材料、热喷涂层的硬度。
 

　　布氏硬度计特别适用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，布氏硬度试验还可用于有色金属和软钢，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成品检测测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，测量操作和压痕测量都比较费时，并且由于压痕边缘的凸起、凹陷或圆滑过渡都会使压痕直径的测量产生较大误差，因此要求操作者具有熟练的试验技术和丰富经验，一般要求由专门的实验员操作。
 

　　维氏硬度计是测试热处理工件表面硬度的重要手段，它可选用0.5～100kg的试验力，测试薄至0.05mm厚的表面硬化层，它的精度是zui高的，可分辨出热处理工件表面硬度的微小差别。另外，有效硬化层深度也要由维氏硬度计来检测，所以，对于进行表面热处理加工或大量使用表面热处理工件的单位，配备一台维氏硬度计是有必要的。
 

　　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。
 

　　维氏硬度计、布氏硬度计、洛氏硬度计是硬度计最常用的三种。
 

　　区别如下：
 

　　1. 布氏硬度(HB)
 

　　光学原理，测量圆形压痕直径。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)。

　　特点：压痕大、精度高;

　　缺点：光学原理，需要用眼睛通过目镜测量压痕直径。

　　不过可以选择CCD硬度图像处理系统(压痕图像投影到电脑上)
 

　　2. 洛氏硬度(HR)
 

　　原理是测量深度。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，用于硬度超 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)。

　　优点：操作方便快捷、直接数字显示;是三款硬度计里操作使用最简单的。

　　缺点：不能测量0.2mm以下太薄的工件
 

　　3. 维氏硬度(HV)
 

　　光学原理，测量菱形压痕对角线长度。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)。

　　注：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)，然后根据压痕深 度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头，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相同的球锥菱形作为压头，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。

　　特点：压痕大、精度高、可以测量很薄的工件，是三款机器里测量范围最广的。

　　缺点：光学原理，需要用眼睛通过目镜测量压痕直径。

　　不过可以选择CCD硬度图像处理系统(压痕图像投影到电脑上)


以上是为您总结的关于三款常用硬度计的区别，希望对您在选择硬度计方面有所帮助。如您还有其它关于技术问题，可免费咨询我司技术人员：13889943666（微信同号）
 

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作者：佛山精测仪器技术部

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