洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度對照區別和換算
硬度:是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。硬度試驗的方法較多,原理也不相同,測得的硬度值和含義也不*一樣。普通的是靜負荷壓入法硬度試驗,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、維氏硬度(HV),橡膠塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。流行的里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)則屬于回跳法硬度試驗,其值代表金屬彈性變形功的大小。因此,硬度不是一個單純的物理量,而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。
鋼材的硬度 :金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗方法的不同,
●常規表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC較為常用。
●HB應用范圍較廣,HRC適用于表面高硬度材料,如熱處理硬度等。兩者區別在于硬度計之測頭不同,布氏硬度計之測頭為鋼球,而洛氏硬度計之測頭為金剛石。
●HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV)以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。
●HL手提式硬度計,測量方便,利用沖擊球頭沖擊硬度表面后,產生彈跳;利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(沖擊速度)。
●目前常用的便攜式里氏硬度計用里氏(HL)測量后可以轉化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)測量硬度值。時代公司生產的TH系列里氏硬度計就有此功能,是傳統臺式硬度機的有益補充!”(詳細情況請點擊《里氏硬度計SF-/HL1000B/HL1000D/HL2000/TIME5306/TIME5302便攜式系列 》)
1、HB - 布氏硬度:
布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候,如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料,如熱處理后的硬度等等。
布式硬度(HB)是以一定大小的試驗載荷,將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面,保持規定時間,然后卸荷,測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為:以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。(關于布式硬度(HB)詳細情況請點擊《布氏硬度機(計)HBE-3000A/HB-3000/HBS-3000 》)
關于布氏硬度的詳細了解可以點擊:《什么是布氏硬度 HB 布氏硬度計》《HBS和HBW布氏硬度的區別和表達方法》《布氏硬度計的幾個常見問題》做跟多了解!
2、HR-洛式硬度
洛式硬度(HR-)是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示:
HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度的材料(如硬質合金等)。
HRB:是采用100kg載荷和直徑1.59mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。
另外:
(1)HRC含意是洛式硬度C標尺,
(2)HRC和HB在生產中的應用都很廣泛
(3)HRC適用范圍HRC 20--67,相當于HB225--650
若硬度高于此范圍則用洛式硬度A標尺HRA。若硬度低于此范圍則用洛式硬度B標尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。
(4)洛氏硬度計C標尺之壓頭為頂角120度的金剛石圓錐,試驗載荷為一確定值,中國標準是150公斤力。
布氏硬度計之壓頭為淬硬鋼球(HBS)或硬質合金球(HBW),試驗載荷隨球直徑不同而不同,從3000到31.25公斤力。
(5)洛式硬度壓痕很小,測量值有局部性,須測數點求平均值,適用成品和薄片,歸于無損檢測一類。
布式硬度壓痕較大,測量值準,不適用成品和薄片,一般不歸于無損檢測一類。
(6)洛式硬度的硬度值是一無名數,沒有單位。(因此習慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。)
布式硬度的硬度值有單位,且和抗拉強度有一定的近似關系。
(7)洛式硬度直接在表盤上顯示、也可以數字顯示,操作方便,快捷直觀,適用于大量生產中。
布式硬度需要用顯微鏡測量壓痕直徑,然后查表或計算,操作較繁瑣。
(8)在一定條件下,HB與HRC可以查表互換。其心算公式可大概記為:1HRC≈1/10HB。 (關于洛氏硬度機詳細情況請點擊《洛氏硬度機(計)HR-150A/HRS-150/TH3000/3200系列》 )
關于洛氏硬度的詳細了解可以點擊:《什么是洛氏硬度(HRC HRB HRA)洛氏硬度計》《洛氏硬度計的洛氏標尺簡單介紹》《如何選擇洛氏硬度計標尺:HRA/HRB/HRC?》做跟多了解!
3、HV-維氏硬度
維氏硬度是以一定的試驗力負荷下,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓頭,壓入材料表面,保持規定時間后,卸除試驗力,測量試樣表面,壓痕對角線長度,再按公式來計算硬度的大小,就是維氏硬度。
維氏硬度表示為HV,維氏硬度符號HV前面的數值為硬度值,后面為試驗力值。標準的試驗保持時間為10~15S。如果選用的時間超出這一范圍,在力值后面還要注上保持時間。例如:
600HV30—表示采用294.2N(30kg)的試驗力,保持時間10~15S時得到的硬度值為600。
600HV30/20—表示采用294.2N(30kg)的試驗力,保持時間20S時得到的硬度值為600。
維氏硬度試驗按試驗力大小的不同,細分為三種試驗硬度計,即:維氏硬度計、小負荷維氏硬度計和顯微維氏硬度計(1000N試驗力以下統稱顯硬度計)。根據工件厚薄、硬度高低等因素選擇合適的硬度試驗設備。(關于維氏硬度機詳細情況請點擊《維氏硬度機(計)HVS-1000/HVS-5/HVS-10Z系列》 )
關于洛氏硬度的詳細了解可以點擊:《什么是維氏硬度(HV) 維氏硬度計》《顯微維氏硬度計的特點、原理、操作方法》《維氏硬度計精度因素的誤差分析》做跟多了解!
下面是幾種常見的對照關系表:
1<<標準硬度HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD轉換換算表副本>>-----便攜式里氏硬度計轉換常用。
抗拉強度 Rm N/mm2 | 維氏硬度 HV | 布氏硬度 HB | 洛氏硬度 HRC |
| 250 | 80 | 76.0 | - |
| 270 | 85 | 80.7 | - |
| 285 | 90 | 85.2 | - |
| 305 | 95 | 90.2 | - |
| 320 | 100 | 95.0 | - |
| 335 | 105 | 99.8 | - |
| 350 | 110 | 105 | - |
| 370 | 115 | 109 | - |
| 380 | 120 | 114 | - |
| 400 | 125 | 119 | - |
| 415 | 130 | 124 | - |
| 430 | 135 | 128 | - |
| 450 | 140 | 133 | - |
| 465 | 145 | 138 | - |
| 480 | 150 | 143 | - |
| 490 | 155 | 147 | - |
| 510 | 160 | 152 | - |
| 530 | 165 | 156 | - |
| 545 | 170 | 162 | - |
| 560 | 175 | 166 | - |
| 575 | 180 | 171 | - |
| 595 | 185 | 176 | - |
| 610 | 190 | 181 | - |
| 625 | 195 | 185 | - |
| 640 | 200 | 190 | - |
| 660 | 205 | 195 | - |
| 675 | 210 | 199 | - |
| 690 | 215 | 204 | - |
| 705 | 220 | 209 | - |
| 720 | 225 | 214 | - |
| 740 | 230 | 219 | - |
| 755 | 235 | 223 | - |
| 770 | 240 | 228 | 20.3 |
| 785 | 245 | 233 | 21.3 |
| 800 | 250 | 238 | 22.2 |
| 820 | 255 | 242 | 23.1 |
| 835 | 260 | 247 | 24.0 |
| 850 | 265 | 252 | 24.8 |
| 865 | 270 | 257 | 25.6 |
| 880 | 275 | 261 | 26.4 |
| 900 | 280 | 266 | 27.1 |
| 915 | 285 | 271 | 27.8 |
| 930 | 290 | 276 | 28.5 |
| 950 | 295 | 280 | 29.2 |
| 965 | 300 | 285 | 29.8 |
| 995 | 310 | 295 | 31.0 |
| 1030 | 320 | 304 | 32.2 |
| 1060 | 330 | 314 | 33.3 |
| 1095 | 340 | 323 | 34.4 |
| 1125 | 350 | 333 | 35.5 |
| 1115 | 360 | 342 | 36.6 |
| 1190 | 370 | 352 | 37.7 |
| 1220 | 380 | 361 | 38.8 |
| 1255 | 390 | 371 | 39.8 |
| 1290 | 400 | 380 | 40.8 |
| 1320 | 410 | 390 | 41.8 |
| 1350 | 420 | 399 | 42.7 |
| 1385 | 430 | 409 | 43.6 |
| 1420 | 440 | 418 | 44.5 |
| 1455 | 450 | 428 | 45.3 |
| 1485 | 460 | 437 | 46.1 |
| 1520 | 470 | 447 | 46.9 |
| 1555 | 480 | (456) | 47.7 |
| 1595 | 490 | (466) | 48.4 |
| 1630 | 500 | (475) | 49.1 |
| 1665 | 510 | (485) | 49.8 |
| 1700 | 520 | (494) | 50.5 |
| 1740 | 530 | (504) | 51.1 |
| 1775 | 540 | (513) | 51.7 |
| 1810 | 550 | (523) | 52.3 |
| 1845 | 560 | (532) | 53.0 |
| 1880 | 570 | (542) | 53.6 |
| 1920 | 580 | (551) | 54.1 |
| 1955 | 590 | (561) | 54.7 |
| 1995 | 600 | (570) | 55.2 |
| 2030 | 610 | (580) | 55.7 |
| 2070 | 620 | (589) | 56.3 |
| 2105 | 630 | (599) | 56.8 |
| 2145 | 640 | (608) | 57.3 |
| 2180 | 650 | (618) | 57.8 |
| 660 | 58.3 | ||
| 670 | 58.8 | ||
| 680 | 59.2 | ||
| 690 | 59.7 | ||
| 700 | 60.1 | ||
| 720 | 61.0 | ||
| 740 | 61.8 | ||
| 760 | 62.5 | ||
| 780 | 63.3 | ||
| 800 | 64.0 | ||
| 820 | 64.7 | ||
| 840 | 65.3 | ||
| 860 | 65.9 | ||
| 880 | 66.4 | ||
| 900 | 67.0 | ||
| 920 | 67.5 | ||
| 940 | 68.0 |
3巴士硬度和韋氏硬度及其對照關系:
韋氏硬度:W-20系列鋁合金韋氏硬度計(又稱鉗式硬度計),是一種輕便的,可以現場快速測試鋁合金硬度的儀器。測試迅速,簡便,一卡即可,硬度值直接讀出,符合中國有色標準YS/T420和美國標準ASTM B647,是標準YS/T420推薦的兩種儀器。
W-20系列鋁合金韋氏硬度計適于測試鋁合金型材、管材和板材,特別適于在生產現場、銷售現場或施工現場對產品硬度進行快速、非破壞性的合格檢查。標準硬度塊經過標準硬度機的檢測,附有檢測報告。韋氏硬度值可換算成常用的維氏、洛氏、布氏硬度及抗拉強度值。
巴士硬度:巴柯爾(Barcol)硬度(簡稱巴氏硬度)早由美國BARBER-COLMAN公司提出,是近代國際上廣泛采用的一種硬度門類,以特定壓頭在標準彈簧的壓力作用下壓入試樣,以壓痕的深淺表征試樣的硬度。巴柯爾硬度計(巴氏硬度計934-1)作為專門測量玻璃鋼制品、增強或非增強硬塑料、鋁及鋁合金、黃銅、紫銅等較軟金屬硬度的專用檢測工具,已被大多數或國際組織認可。
美國材料試驗協會(ASTM)D2583-75(美國標準K65 227)《用巴柯爾硬度計測試塑料的壓痕硬度標準試驗方法》,日本工業規范(JIS)K6911-1979《熱固性塑料成型及層壓板的巴柯爾硬度標準試驗方法》,歐洲標準用巴柯爾硬度計測量玻璃鋼(GRP)硬度試驗方法》。巴柯爾硬度計是各生產單位,計量部門在質量認證,質量控制,計量測試等方面的專用檢測儀器。
巴氏硬度與布氏、維氏、韋氏、洛氏其他各種硬度粗略關系表:
巴氏 | 布 氏 | 維 氏 | 韋 氏 | 洛 氏 | 巴氏 | 布 氏 | 維 氏 | 韋 氏 | 洛 氏 | ||||||
B | E | F | H | B | E | F | H | ||||||||
35 | 21 | 32 | 68 | 60 | 65 | 11.0 | 71 | 70 | 94 | ||||||
36 | 22 | 35 | 69 | 62 | 67 | 11.4 | 73 | 72 | 95 | ||||||
37 | 23 | 37 | 70 | 64 | 70 | 11.8 | 17 | 75 | 74 | 97 | |||||
38 | 24 | 40 | 71 | 67 | 72 | 12.2 | 23 | 76 | 75 | 98 | |||||
39 | 25 | 42 | 72 | 69 | 75 | 12.6 | 28 | 78 | 77 | 99 | |||||
40 | 25 | 26 | 45 | 73 | 72 | 78 | 12.9 | 33 | 80 | 79 | 100 | ||||
41 | 25 | 27 | 47 | 74 | 75 | 81 | 13.3 | 38 | 81 | 80 | 101 | ||||
42 | 26 | 28 | 49 | 75 | 78 | 85 | 13.7 | 42 | 83 | 82 | 102 | ||||
43 | 27 | 29 | 51 | 76 | 80 | 88 | 14.0 | 47 | 84 | 83 | 103 | ||||
44 | 27 | 30 | 54 | 77 | 84 | 92 | 14.3 | 51 | 86 | 85 | 104 | ||||
45 | 28 | 30 | 56 | 78 | 87 | 95 | 14.7 | 55 | 87 | 86 | 105 | ||||
46 | 29 | 31 | 58 | 79 | 90 | 99 | 15.0 | 59 | 89 | 88 | 106 | ||||
47 | 30 | 32 | 23 | 60 | 80 | 94 | 103 | 15.3 | 63 | 90 | 89 | 106 | |||
48 | 30 | 33 | 0.7 | 26 | 62 | 81 | 97 | 108 | 15.6 | 66 | 91 | 90 | 107 | ||
49 | 31 | 34 | 1.3 | 28 | 64 | 82 | 101 | 112 | 15.9 | 70 | 92 | 91 | 108 | ||
50 | 32 | 35 | 1.9 | 31 | 66 | 83 | 105 | 117 | 16.2 | 73 | 94 | 92 | 109 | ||
51 | 33 | 36 | 2.5 | 34 | 68 | 84 | 109 | 121 | 16.4 | 76 | 95 | 93 | 109 | ||
52 | 34 | 38 | 3.1 | 36 | 70 | 85 | 113 | 126 | 16.7 | 79 | 96 | 94 | 110 | ||
53 | 35 | 39 | 3.6 | 39 | 30 | 72 | 86 | 117 | 131 | 16.9 | 81 | 97 | 95 | 111 | |
54 | 37 | 40 | 4.2 | 41 | 34 | 73 | 87 | 121 | 137 | 17.2 | 84 | 98 | 96 | 111 | |
55 | 38 | 41 | 4.7 | 44 | 37 | 75 | 88 | 126 | 142 | 17.4 | 86 | 99 | 97 | 112 | |
56 | 39 | 43 | 5.3 | 46 | 40 | 77 | 89 | 130 | 17.6 | 88 | 100 | 98 | 112 | ||
57 | 40 | 44 | 5.8 | 48 | 43 | 78 | 90 | 135 | 17.8 | 90 | 101 | 98 | 113 | ||
58 | 42 | 45 | 6.3 | 50 | 46 | 80 | 91 | 140 | 18.0 | 102 | 99 | 114 | |||
59 | 43 | 47 | 6.8 | 53 | 48 | 82 | 92 | 145 | 18.2 | 103 | 100 | ||||
60 | 45 | 49 | 7.3 | 55 | 51 | 83 | 93 | 18.4 | 103 | 100 | |||||
61 | 46 | 50 | 7.8 | 57 | 54 | 85 | 94 | 18.6 | 104 | 101 | |||||
62 | 48 | 52 | 8.3 | 59 | 56 | 86 | 95 | 18.7 | 105 | 102 | |||||
63 | 50 | 54 | 8.8 | 61 | 59 | 88 | 96 | 18.9 | 106 | 102 | |||||
64 | 51 | 56 | 9.2 | 63 | 61 | 89 | 97 | 19.0 | 106 | 103 | |||||
65 | 53 | 58 | 9.7 | 65 | 63 | 90 | 98 | 19.2 | 107 | ||||||
66 | 55 | 60 | 10.1 | 67 | 66 | 92 | 98 | 19.3 | 107 | ||||||
67 | 57 | 62 | 10.6 | 69 | 68 | 93 | 100 | 19.4 | 108 | ||||||
[注]表三來源:美國巴勃·考曼(Baber Colman)公司和北京時代山峰科技有限公司934-1巴士硬度計對照表
■ASTM 金屬硬度換算表(目前廣泛常用的硬度換算表) 在美國材料試驗學會(ASTM)壓痕硬度試驗委員會的主持下,會同美國金屬學會(ASM),美國汽車工程師學會(SAE) 共同審定出版了金屬硬度對照表,新的針對各種不同材料的硬度對照表發表于美國材料學會標準ASTM E140-02,標題是 “標準金屬硬度換算表”。
ASTM標準金屬硬度換算表放大部分:
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5、邵氏硬度:有翻譯邵爾硬度的。
常見的邵氏硬度分為邵氏A型(測量范圍0-100HA)和邵氏D型(測量范圍0-100HD),邵氏A型應用于軟塑料、軟橡膠、合成橡膠、打印膠輥等的測量,一般邵氏A型測量不了超出0-90HA硬度量程時候,選用邵氏D型硬度計測量!邵氏D型適用于硬度值高過邵氏A型0-90HA以上的硬度測量,(一般硬橡膠、硬樹脂、壓克力、玻璃、熱塑性塑膠、印刷板、纖維等高硬度材料的硬度測試)。
邵氏硬度的常見標準:
·《橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法》GB/T 531-1999
·《塑料邵氏硬度試驗方法》GB/T 2411-80
·國際標準
《Rubber—Determination of indentation hardness by means of pocket hardness meters 》 ISO7619
《Plastics and ebonite—Determination of indentation hardness by means of a durometer(Shore hardness) 》ISO868
·美國標準《Standard Test Method for Rubber Property — Durometer Hardness 》 D 2240-02
·日本標準《Hardness Testing methods for rubber,vulcanized or thermoplastic》JIS K62532
·《邵氏硬度計》檢定規程 JJG 304-89
·《邵爾A 型橡膠袖珍硬度計技術條件》HG2369-92
·《硫化橡膠邵爾A 硬度試驗方法》GB/T 531-92
· 美國標準《Standard Test Method for Rubber Property ─ Durometer 3 4Hardness 》D 2240-91
基本原理
具有一定形狀的鋼制壓針﹐在試驗力作用下垂直壓入試樣表面﹐當壓足表面與試樣表面*貼合時﹐壓針面相對壓足平面有一定的伸出長度L﹐以L 值的大小來表征邵氏硬度的大小,L 值越大﹐表示邵爾硬度越低﹐反之越高。
計算公式為: HA=100-L/0. 025。式中HA 為邵氏A 硬度。由公式可知﹐邵氏A 硬度與壓針位移量有關。通過測量壓針的位移量﹐即可計算出邵氏A 硬度值。本硬度計用傳感器測量出壓針位移量,再通過CPU 計算處理,得出邵氏A 硬度值。
計算公式為: HD = 100 -L/0.025 式中HD 為邵氏D 硬度。由公式可知:邵氏D 硬度與壓針位移量有關,通過測量壓針的位移量,即可計算出邵氏D 硬度值。本硬度計用傳感器測量出壓針位移量,再通過CPU 計算處理,得出邵氏D 硬度,并直接顯示出邵氏D 硬度值。
另附《邵氏硬度計TH220/TH210(橡膠塑料硬度)》《邵氏硬度計介紹》
硬度試驗是機械性能試驗中簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。
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