摩氏硬度和洛氏硬度换算.doc

摩氏硬度标准：1822年德国矿物学家摩氏选出10种矿物,按其硬度从低到高排列成10等级硬度计：1.滑石2.石膏,琥珀3.方解石,珍珠(2.5)4.孔雀石5.磷灰石6.正长石,松石,长石(6～6.5),硬玉(6.7),软玉(6～6.5)7.石英石,榴石(6.7.25),橄揽石(6.7),电气石(6.7.5)8.黄玉,绿柱石,尖晶石9.刚玉10.金刚石. 摩氏硬度,刚玉的硬度为9；而维氏硬度刚玉的硬度为HV2400；摩氏硬度8.5小于刚玉的硬度；而HV1037=HRC70,如果能再往上比较的话,摩氏8.5大于HRC100. 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、莫氏莫氏、维氏硬度与里氏硬度。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HB450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)。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)，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。4、里氏硬度里氏硬度计有D、DC、D+15、C、G、E、DL七种：D：外型尺寸：f20*70mm，重量：75g.通用型，用于大部分硬度测量。DC：外型尺寸：f20*86mm，重量：50g。冲击装置很短，主要用于非常局促的地方，例如孔或圆筒内。D+15：外型尺寸：f20*162mm，重量：80g。头部细小，用于沟槽或凹入的表面硬度测量。C：外型尺寸：f20*141mm,重量：75g。冲击能量最小，用于测小轻、薄部件及表面硬化层。G：外型尺寸：f30*254mm，重量：250g。冲击能量大，对测量表面要求低。用于大、厚重及表面较粗糙的锻铸件。E：外型尺寸：f20*162，重量80g压头为人造金刚石，用于硬度极高材料的测定。DL：外形尺寸：f20*202mm，重量：80g头部更加细小，用于狭窄沟槽及齿轮面硬度的测定。在现场工作中，经常遇到曲面试件，各种曲面对硬度测试结果影响不同，在正确操作的情况下，冲击落在试件表面瞬间的位置与平面试件相同，故通用支撑环即可。但当曲率小到一定尺寸时，由于平面条件的变形的弹性状态相差显著会使冲击体回弹速度偏低，从而使里氏硬度示值偏低。因此对试样，建议测量时使用小支撑环。对于曲率半径更小的试样，建议选用异型支撑环。5、莫氏硬度测定矿物硬度最常用的标准，是德国矿物学家莫氏（Friedrich Mohs）制定的。取十种常见的矿物，按由软到硬的次序排列：1.滑石；2.石膏；3.方解石；4.萤石；5.磷灰石；6.长石；7.石英；8.黄玉；9.刚玉；10.金刚石。其他矿物可以依次和这些矿物比较，以决定其硬度。硬度对照表根据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。