材料常用的力学性能指标有哪些(金属材料硬度测试范围及方法)

Posted 2023-05-29

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金属材料硬度测试

硬度，就是材料抵抗更硬物压入其表面的能力。根据试验方法和适应范围的不同，硬度单位可分为布氏硬度、维氏硬度、洛氏硬度、显微维氏硬度等许多种，不同的单位有不同的测试方法，适用于不同特性的材料或场合。

硬度测试是检测材料性能的重要指标之一，也是最快速最经济的试验方法之一。之所以能成为力学性能试验的常用方法，是因为硬度测试能反映出材料在化学成分、组织结构和处理工艺上的差异。

硬度的测试方法及分类

硬度试验是应用最广泛的力学性能试验，根据受力方式，可分为压人法和划痕法。在压入法中，按照加力速度不同又可分为静态力试验法和动态力试验法。通常所采用的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等均属于静态力试验法，肖氏硬度、里氏硬度和锤击布氏硬度等属于动态力试验法。

其中肖氏硬度也称为回跳法，所以又可以分为：压入法、弹性回跳法和划痕法。

同一类方式的硬度可以换算；不同类方式则只能采用同一种材料进行标定。

硬度类型及范围

布氏硬度 HRBW 有色金属、热处理之前或退火后的钢铁、灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料

洛氏硬度 HRA 钨、硬质合金及其他硬材料、淬硬的薄钢带、硬质合金和薄硬钢带材料

HRB 退火的低碳钢和中碳钢、黄铜、青铜和硬铝合金、退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金

HRC 淬火钢、各种淬火和回火合金钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢

维氏硬度 HV 除特别小和薄试样层的样品外的所有金属均可测试

显微硬度很薄的材料、细金属丝、小型精密零件（如钟表和仪表零件）

肖氏硬度 HS 大型构件、铸件、锻件、曲轴、轧辊、特大型齿轮、机床导轨等

努氏硬度 HK 较软材质的钢及非铁材料、高硬度金属陶瓷材料、人造宝石及玻璃、矿石等脆性材料

里氏硬度 HL 适用于所有金属

测试标准

GB/T 231.1-2009《金属布氏硬度试验第1部分：实验方法》 GB/T 4341-2001 金属肖氏硬度试验方法

GB/T 4340.1-1999 《金属维氏硬度试验第1部分：试验方法》 GB/T 17394-1998 金属里氏硬度试验方法

GB/T 18449.1-2009 金属材料努氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T 5766-2007 摩擦材料洛氏硬度试验方法

GB/T 24523-2009 金属材料快速压痕（布氏）硬度试验方法 GB/T 2654-2008 焊接接头硬度试验方法

GB/T 27552-2011 金属材料焊缝破坏性试验焊接接头显微硬度试验 GB/T 13313-2008 轧辊肖氏、里氏硬度试验方法

GB/T 9790-1988 金属覆盖层及其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验 GB/T 7997-1987 硬质合金维氏硬度试验方法

GB/T 230.1-2003 《金属洛氏硬度试验第1部分：试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)》