洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度对照区别和换算

董敬松¹³³³⁷⁸⁸³⁰⁸⁶钢铁材料标准2021-08-21 08:196323

硬度  是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。最普通的是静负荷压入法硬度试验,即布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRAHRBHRC)、维氏硬度(HV),橡胶塑料邵氏硬度(HA,HD)等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。最流行的里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验,其值代表金属弹性变形功的大小。因此,硬度不是一个单纯的物理量,而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。 

钢材的硬度 :金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同,

●常规表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC较为常用。

●HB应用范围较广,HRC适用于表面高硬度材料,如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。 

●HV-适用于显微镜分析。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,即为维氏硬度值(HV)。

●HL手提式硬度计,测量方便,利用冲击球头冲击硬度表面后,产生弹跳;利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回弹速度)/ VA(冲击速度)。

●目前最常用的便携式里氏硬度计用里氏(HL)测量后可以转化为:布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)测量硬度值。时代公司生产的TH系列里氏硬度计就有此功能,是传统台式硬度机的有益补充!”


1、HB - 布氏硬度:
       布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。
       布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为: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、HR-洛式硬度
       洛式硬度(HR-)是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。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1.59mm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)。

另外:

(1)HRC含意是洛式硬度C标尺,

(2)HRC和HB在生产中的应用都很广泛

(3)HRC适用范围HRC 20--67,相当于HB225--650
若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。

(4)洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥,试验载荷为一确定值,中国标准是150公斤力。
布氏硬度计之压头为淬硬钢球(HBS)或硬质合金球(HBW),试验载荷随球直径不同而不同,从3000到31.25公斤力。

(5)洛式硬度压痕很小,测量值有局部性,须测数点求平均值,适用成品和薄片,归于无损检测一类。布式硬度压痕较大,测量值准,不适用成品和薄片,一般不归于无损检测一类。

(6)洛式硬度的硬度值是一无名数,没有单位。(因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。)布式硬度的硬度值有单位,且和抗拉强度有一定的近似关系。

(7)洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示,操作方便,快捷直观,适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径,然后查表或计算,操作较繁琐。

(8)在一定条件下,HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB。 

下面是几种常见的对照关系表:

1<<国家标准硬度HLD/HRC/HRB/HV/HB/HSD转换换算表副本>>

2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: 


抗拉强度
Rm
N/mm2 

维氏硬度
HV

布氏硬度
HB

洛氏硬度
HRC

250

80

76.0

-

270

85

80.7

-

285

90

85.2

-

305

95

90.2

-

320

100

95.0

-

335

105

99.8

-

350

110

105

-

370

115

109

-

380

120

114

-

400

125

119

-

415

130

124

-

430

135

128

-

450

140

133

-

465

145

138

-

480

150

143

-

490

155

147

-

510

160

152

-

530

165

156

-

545

170

162

-

560

175

166

-

575

180

171

-

595

185

176

-

610

190

181

-

625

195

185

-

640

200

190

-

660

205

195

-

675

210

199

-

690

215

204

-

705

220

209

-

720

225

214

-

740

230

219

-

755

235

223

-

770

240

228

20.3

785

245

233

21.3

800

250

238

22.2

820

255

242

23.1

835

260

247

24.0

850

265

252

24.8

865

270

257

25.6

880

275

261

26.4

900

280

266

27.1

915

285

271

27.8

930

290

276

28.5

950

295

280

29.2

965

300

285

29.8

995

310

295

31.0

1030

320

304

32.2

1060

330

314

33.3

1095

340

323

34.4

1125

350

333

35.5

1115

360

342

36.6

1190

370

352

37.7

1220

380

361

38.8

1255

390

371

39.8

1290

400

380

40.8

1320

410

390

41.8

1350

420

399

42.7

1385

430

409

43.6

1420

440

418

44.5

1455

450

428

45.3

1485

460

437

46.1

1520

470

447

46.9

1555

480

(456)

47.7

1595

490

(466)

48.4

1630

500

(475)

49.1

1665

510

(485)

49.8

1700

520

(494)

50.5

1740

530

(504)

51.1

1775

540

(513)

51.7

1810

550

(523)

52.3

1845

560

(532)

53.0

1880

570

(542)

53.6

1920

580

(551)

54.1

1955

590

(561)

54.7

1995

600

(570)

55.2

2030

610

(580)

55.7

2070

620

(589)

56.3

2105

630

(599)

56.8

2145

640

(608)

57.3

2180

650

(618)

57.8


660


58.3


670


58.8


680


59.2


690


59.7


700


60.1


720


61.0


740


61.8


760


62.5


780


63.3


800


64.0


820


64.7


840


65.3


860


65.9


880


66.4


900


67.0


920


67.5


940


68.0

3各种硬度粗略关系表:

巴氏
GYZJ
934-1

布  氏
10mm
500kg

维 氏
5kg

韦 氏
B

洛    氏

巴氏
GYZJ
934-1

布  氏
10mm
500kg

维 氏
5kg

韦 氏
B

洛    氏


B

E

F

H

B

E

F

H


35


21





32

68

60

65

11.0


71

70

94


36


22





35

69

62

67

11.4


73

72

95


37


23





37

70

64

70

11.8

17

75

74

97


38


24





40

71

67

72

12.2

23

76

75

98


39


25





42

72

69

75

12.6

28

78

77

99


40

25

26





45

73

72

78

12.9

33

80

79

100


41

25

27





47

74

75

81

13.3

38

81

80

101


42

26

28





49

75

78

85

13.7

42

83

82

102


43

27

29





51

76

80

88

14.0

47

84

83

103


44

27

30





54

77

84

92

14.3

51

86

85

104


45

28

30





56

78

87

95

14.7

55

87

86

105


46

29

31





58

79

90

99

15.0

59

89

88

106


47

30

32



23


60

80

94

103

15.3

63

90

89

106


48

30

33

0.7


26


62

81

97

108

15.6

66

91

90

107


49

31

34

1.3


28


64

82

101

112

15.9

70

92

91

108


50

32

35

1.9


31


66

83

105

117

16.2

73

94

92

109


51

33

36

2.5


34


68

84

109

121

16.4

76

95

93

109


52

34

38

3.1


36


70

85

113

126

16.7

79

96

94

110


53

35

39

3.6


39

30

72

86

117

131

16.9

81

97

95

111


54

37

40

4.2


41

34

73

87

121

137

17.2

84

98

96

111


55

38

41

4.7


44

37

75

88

126

142

17.4

86

99

97

112


56

39

43

5.3


46

40

77

89

130


17.6

88

100

98

112


57

40

44

5.8


48

43

78

90

135


17.8

90

101

98

113


58

42

45

6.3


50

46

80

91

140


18.0


102

99

114


59

43

47

6.8


53

48

82

92

145


18.2


103

100



60

45

49

7.3


55

51

83

93



18.4


103

100



61

46

50

7.8


57

54

85

94



18.6


104

101



62

48

52

8.3


59

56

86

95



18.7


105

102



63

50

54

8.8


61

59

88

96



18.9


106

102



64

51

56

9.2


63

61

89

97



19.0


106

103



65

53

58

9.7


65

63

90

98



19.2


107




66

55

60

10.1


67

66

92

98



19.3


107




67

57

62

10.6


69

68

93

100



19.4


108





[注]表三来源:美国巴勃·考曼(Baber Colman)公司

4其他硬度对照表:

 

■钢的布氏硬度的近似换算值

 

布氏硬度(HB)10mm3000kgf 维氏硬度(HV) 洛氏硬度(3) 肖氏硬度(HS) 抗拉强度(近似值)MPa(2) 标准球 碳化钨球 洛氏硬度A载荷60kgf金刚石圆锥压印头(HRA) 洛氏硬度B载荷100kgf刚球Ø1.6mm球(1/16in)(HRB) 洛氏硬度C载荷100kgf金刚石圆锥压印头(HRC) 洛氏硬度D载荷150kgf金刚石圆锥压印头(HRD) - - 940 85.6 - 68.0 76.9 97 - - - 920 85.3 - 67.5 76.5 96 - - - 900 85.0 - 67.0 76.1 95 - - (767) 880 84.7 - 66.4 75.7 93 - - (757) 860 84.4 - 65.9 75.3 92 -                   - (745) 840 84.1 - 65.3 74.8 91 - - (733) 820 83.8 - 64.7 74.3 90 - - (722) 800 83.4 - 64.0 73.8 88 - - (712) - - - - - - - - (710) 780 83.0 - 63.3 73.3 87 - - (698) 760 82.6 - 62.5 72.6 86 -                   - (684) 740 82.2 - 61.8 72.1 - - - (682) 737 82.2 - 61.7 72.0 84 - - (670) 720 81.8 - 61.0 71.5 83 - - (656) 700 81.3 - 60.1 70.8 - - - (653) 697 81.2 - 60.0 70.7 81 -                   - (647) 690 81.1 - 59.7 70.5 - - - (638) 680 80.8 - 59.2 70.1 80 - - 630 670 80.6 - 58.8 69.8 - - - 627 667 80.5 - 58.7 69.7 79 -                   - - 677 80.7 - 59.1 70.0 - - - 601 640 79.8 - 57.3 68.7 77 -                   - - 640 79.8 - 57.3 68.7 - - - 578 615 79.1 - 56.0 67.7 75 -                   - - 607 78.8 - 55.6 67.4 - - - 555 591 78.4 - 54.7 66.7 73 2055                   - - 579 78.0 - 54.0 66.1 - 2015 - 534 569 77.8 - 53.5 65.8 71 1985                   - - 533 77.1 - 52.5 65.0 - 1915 - 514 547 76.9 - 52.1 64.7 70 1890                   (495) - 539 76.7 - 51.6 64.3 - 1855 - - 530 76.4 - 51.1 63.9 - 1825 - 495 528 76.3 - 51.0 63.8 68 1820                   (477) - 516 75.9 - 50.3 63.2 - 1780 - - 508 75.6 - 49.6 62.7 - 1740 - 477 508 75.6 - 49.6 62.7 66 1740                   (461) - 495 75.1 - 48.8 61.9 - 1680 - - 491 74.9 - 48.5 61.7 - 1670 - 461 491 74.9 - 48.5 61.7 65 1670                   444 - 474 74.3 - 47.2 61.0 - 1595 - - 472 74.2 - 47.1 60.8 - 1585 - 444 472 74.2 - 47.1 60.8 63 1585                   429 429 455 73.4 - 45.7 59.7 61 1510 415 415 440 72.8 - 44.5 58.8 59 1460 401 401 425 72.0 - 43.1 57.8 58 1390 388 388 410 71.4 - 41.8 56.8 56 1330 375 375 396 70.6 - 40.4 55.7 54 1270                   363 363 383 70.0 - 39.1 54.6 52 1220 352 352 372 69.3 (110.0) 37.9 53.8 51 1180 341 341 360 68.7 (109.0) 36.6 52.8 50 1130 331 331 350 68.1 (108.5) 35.5 51.9 48 1095 321 321 339 67.5 (108.0) 34.3 51.0 47 1060                   311 311 328 66.9 (107.5) 33.1 50.0 46 1025 302 302 319 66.3 (107.0) 32.1 49.3 45 1005 293 293 309 65.7 (106.0) 30.9 48.3 43 970 285 285 301 65.3 (105.5) 29.9 47.6 - 950 277 277 292 64.6 (104.5) 28.8 46.7 41 925                   269 269 284 64.1 (104.0) 27.6 45.9 40 895 262 262 276 63.6 (103.0) 26.6 45.0 39 875 255 255 269 63.0 (102.0) 25.4 44.2 38 850 248 248 261 62.5 (101.0) 24.2 43.2 37 825 241 241 253 61.8 100 22.8 42.0 36 800                    235 235 247 61.4 99.0 21.7 41.4 35 785 229 229 241 60.8 98.2 20.5 40.5 34 765 223 223 234 - 97.3 (18.8) - -   217 217 228 - 96.4 (17.5) - 33 725 212 212 222 - 95.5 (16.0) - - 705                   207 207 218 - 94.6 (15.2) - 32 690 201 201 212 - 93.8 (13.8) - 31 675 197 197 207 - 92.8 (12.7) - 30 655 192 192 202 - 91.9 (11.5) - 29 640 187 187 196 - 90.7 (10.0) - - 620                   183 183 192 - 90.0 (9.0) - 28 615 179 179 188 - 89.0 (8.0) - 27 600 174 174 182 - 87.8 (6.4) - - 585 170 170 178 - 86.8 (5.4) - 26 570 167 167 175 - 86.0 (4.4) - - 560                   163 163 171 - 85.0 (3.3) - 25 545 156 156 163 - 82.9 (0.9) - - 525 149 149 156 - 80.8 - - 23 505 143 143 150 - 78.7 - - 22 490 137 137 143 - 76.4 - - 21 460                   131 131 137 - 74.0 - - - 450 126 126 132 - 72.0 - - 20 435 121 121 127 - 69.8 - - 19 415 116 116 122 - 67.6 - - 18 400 111 111 117 - 65.7 - - 15 385


硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。

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。

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洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度对照区别和换算-钢铁百科洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度对照区别和换算.docx


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评论列表
  • 董敬松¹³³³⁷⁸⁸³⁰⁸⁶(2021-08-21 08:34:17)回复取消回复

    洛氏硬度(HRC)、布氏硬度(HB)等硬度对照区别和换算

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