金属材料硬度 力学性能测试

硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。硬度的实质是材料抵抗另一较硬材料压入的能力。

硬度检测是评价金属力学性能最迅速、最经济、最简单的一种试验方法。今天铄思百小编就带大家一起了解一下金属材料的硬度测试。

金属硬度检测主要有两类试验方法。一类是静态试验方法，这类方法试验力的施加是缓慢而无冲击的，方法包括布氏、洛氏、维氏、努氏、韦氏、巴氏等。

其中布、洛、维三种试验方法是应用最广的，它们是金属硬度检测的主要试验方法。另一类试验方法是动态试验法，这类方法试验力的施加是动态的和冲击性的。

这里包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要用于大型的，不可移动工件的硬度检测。

下面介绍几种常用的硬度指标：布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

一、布氏硬度

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)。原理详见下图：

布氏硬度试验范围上限为650HBW。布氏硬度的符号及表示方法：HBS或HBW之前的数字为硬度值，HBS表示压头为淬硬钢球，用于测定布氏硬度值在450以下的材料，如软钢、灰铸铁和有色金属等。

HBW表示压头为硬质合金，用于测定布氏硬度值在650以下的树料。后面按顺序用数字表示试验条件：

①压头的球体直径；

②试验载荷；

③试验载荷保持的时间(10～15s不标注)。

例如170HBS表示用直径10mm的钢球，在9807N(1000kgf)的试验载荷作用下，保持30s时测得的布氏硬度值为170。

530HBW5/750表示用直径5mm的硬质合金球，在7355N(750kgf)的试验载荷作用下，保持10～15s时测得的布氏硬度值为530。

优点：由于钢球直径较大，在金属表面上留下的压痕也较大，故测得的硬度值比较准确。布氏硬度值和抗拉强度之间有一定的关系，因此可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度。

如被试金属硬度过高，将影响硬度值的准确性，所以布氏硬度试验一般适于测定布氏硬度值小于650的金属材料。

缺点：压痕较大，故不宜测定成品及薄片材料。