硬度计算公式 硬度计是如何工作的

硬度计算公式 1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)
4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3
硬度定义
HS<100
HB<500
HRC<70
HV<1300
(80~88)HRA, (85~95)HRB, (20~70)HRC 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.
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载荷和钻石锥压入器求得的硬度，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)。
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－努普硬度，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 硬度作为材料的一种性能，是表示固体表面上，在一个小的或很小的体积抵抗弹性变形、塑性变形的能力，是耐磨性能的一种表征。硬度计测试是检查产品质量以及确定合理加工工艺的重要手段，对机械及工程设计具有特别重要的意义。

硬度测量值不仅取决于材料本身的性质，同时也取决于测量方法和测量时的条件。不同的测量方法或相同的测量方法不同的测量条件，对于同一材料所测得的硬度值，其数值往往不同，甚至是不能相互比较的。

硬度的测量方法很多，按负荷性质来分有静力硬度试验法（如布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、划痕硬度等）；动力硬度试验法（如肖氏、手锤布氏硬度等）。

在静力压入试验方法中，布氏硬度是应用广泛、使用历史最长的硬度方法之一。该方法是用一定直径的钢球作压头，在一定静负荷作用下，垂直压入试样表面，其硬度值维氏硬度与布氏硬度试验方法相似，其区别在于维氏硬度试验所用压头为面角136℃的正方形金刚石压头，其硬度值当硬度值小于450时，HV=HB，当硬度值大于450时，HBV，这就是由于布氏硬度所用钢球产生了变形，造成测量结果的不准确的缘故。而工程陶瓷是一种高硬度材料，用布氏硬度测定方法显然是不适宜的。

洛氏硬度是以规定的钢球或以锥角为120°顶端半径为0.2或0.1mm的金刚石圆锥体为压头。该方法适用于各种软、硬材料。

对工程陶瓷而言，目前较常用的方法是维氏硬度和洛氏硬度测定方法。洛氏硬度测定使用的负荷较大，易损坏压头，因此工程陶瓷硬度测定方法选用了小负荷维氏硬度测定方法。

维氏硬度计测定结果不仅取决于试样的材料特性，同时与试验条件密切相关，因此在进行测定时必须严格遵照有关各项规定。试验条件包括试样表面的制备加工，试验负荷的选择、负荷的施加速度、压痕的测量等等，对其中任何一项的疏忽，都将导致试验结果的失真。