法巨钢铁
常见硬度原理及换算方法
◆法巨特钢/特殊合金源头厂◆
前言
硬度是固体材料表面抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，是衡量金属材料重要性能指标之一。一般材料越硬，其耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）等。
1.硬度原理不同
硬度类型图片
化工、机械等行业所用的特殊合金材料需具有足够的硬度，以保证其使用性能和寿命。
常用的硬度试验方法有划痕法、压痕法和动态法。压痕法最为常见，主要有布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）和维氏硬度（HV）。这些试验方法可以直接在原材料或零件表面进行测试，因此应用十分广泛。
布氏硬度（HBW）
试验原理：用直径为D的淬硬钢球或硬质合金球作为压头，以相应的试验力F压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，得到直径为d的压痕。用试验力除以压痕表面积，所得数值即为布氏硬度值，用HBS或HBW表示。
布氏硬度测量法适用于铸铁、有色合金及各种退火、回火钢，不宜测量太硬、太小、太薄或不允许在表面留下较大压痕的试样或工件。
洛氏硬度（HR）
洛氏硬度（HR）试验采用三种试验力、三种压头，共有9种组合，对应9种洛氏硬度（HR）标尺。这9种标尺的应用几乎涵盖了所有常用的金属材料，常用的有HRA、HRB、HRC，其中HRC应用最为广泛。HRC标尺的应用范围为20~70HRC。
维氏硬度（HV）
维氏硬度（HV）的测量原理与布氏硬度（HBW）相似，采用相对角为136°的金刚石方锥压头，以规定的试验力F压入材料表面，维持试验力规定的时间后，除去试验力，以方锥压痕单位表面积上的平均压力来表示硬度值，用符号HV表示。
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2. 常见硬度换算方法
工厂照片
各种硬度标准具有不同的机械含义，不能直接互相换算，但可以参考下面的方法进行经常性的比较换算，并通过实验进行比较。
1. 将换算表代入手工计算
这种方法对于普通客户来说比较简单，但是这种换算方法难免会带来误差，误差主要受试样材料种类、硬度、不同材料的力学性能、加工状态等因素影响，具体可参考GB∕T 33362-2016《金属材料硬度值换算文件》。
2. 准备特定的材料样品以供比较和转换
这种方法比手工计算更加准确，检测前保证样品尽量具有代表性，尺寸和质量尽量大，确保满足相应标准的要求。
3. 其他典型换算公式
洛氏硬度与维氏硬度的换算
（1）此公式是利用我国公布的黑色金属硬度标准数据进行换算的，其HRC误差基本在±0.4HRC范围内，其最大误差仅为±0.9HRC，计算出的HV最大误差为±15HV。
（2）根据不同压头的应力σHRC=σHV，通过分析洛氏硬度与维氏硬度压痕深度的关系曲线，得到公式：
（3）根据实际试验数据，采用线性回归法探讨了洛氏硬度与维氏硬度之间的换算关系，得到了以下公式：
硬度=8.32+0.329
洛氏硬度与布氏硬度的换算
（1）分析布氏压痕与洛氏压痕的深度关系，并根据压头应力σHRC=σHB得出换算公式：
（2）根据实际实验数据，采用线性回归方法，得到公式：
硬度=6.96+0.089HB 323
布氏硬度与维氏硬度的换算
布氏硬度与维氏硬度的关系也是由公式σHB=σHV推导出来：
HB = (高压+10.5)/1.05
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抗拉强度与硬度对照表
特殊合金形貌图片/
以下是常用钢材抗拉强度与常用硬度指标包括布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）的对照表，仅供参考。
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