怎样测量物体的硬度 来源：下载淘金网    发布时间：2025-12-14 09:10:22

详细介绍

  

  1、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应用场景范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者不同之处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。

  分析：除天平和被测液体外，还需要一个烧杯(或烧瓶)和足量的水，用等积法测出液体的密度。

  （3）把烧杯中的水倒出来，再倒满被测液体，用天平测出烧杯和液体的总质量m2；

  3、洛式硬度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：

  其实验步骤是：①调节天平，用天平测出被测物体的质量m；②先在量筒中倒入体积为 的水，再将用细线拴牢的固体浸没水中，读出这时的总体积 ，那么固体的体积 （该方法称之为排液法）；③用公式 计算出物质密度；④若要知道该物质是由什么材料构成的，可查密度表与标准值对照即可。

  实验步骤如下：①调节天平测物体的质量。②用沉锤法测出它的体积。具体做法是：在量筒内盛有一定量的水，放入铁块，记下水面达到的刻度线 ，再将物体和铁块一起沉入水中，记下此时水面达到的刻度位置 ，则 ，③用公式 计算出被测物质的密度。

  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，归于不伤害原有设备的检测一类。

  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。）

  7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作便捷，快捷直观，适用于大量生产中。

  2．实验步骤如下：①用天平测液体和烧杯的总质量m1；②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V；③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2；④得出液体的密度 。

  例1现有一台已调好的天平(配套砝码)，一个盛满水的烧杯，只用这些器材(不用任何其他辅助工具)测出一堆金属颗粒的密度，要求写出实验步骤和计算金属密度的数学表达式。分析：从实验原理（ρ＝ ）来分析，要测出金属颗粒的体积才能处理问题，可是器材中没有量筒，但有装满水的烧杯，能不能用排水法，通过质量与密度的知识求出金属颗粒的体积呢?

  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)。

  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)。

  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。

  布氏硬度(HB)通常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)通常用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。

  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。

  设想可测出盛满水的烧杯的质量（m1），把颗粒加进烧杯，部分水(体积等于颗粒体积)溢出，再测出总质量（m2）。若事先测出颗粒的质量（m0），我们再来看看它们之间的关系。

  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）。

  （3）将金属颗粒装入烧杯中，让水溢出，等水面静止时测出金属颗粒、烧杯、剩下水的总质量，记为m2。

  例2有一架天平，没有量筒，要测出某种液体的密度，还需哪些实验器材?写出实验步骤并推导出计算密度的公式。

  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。

  硬度试验是机械性能测试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测试，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。