工程材料与热处理 课件 2金属材料硬度探究

金属材料硬度探究目录硬度定义0102布氏硬度03洛氏硬度04维氏硬度05汇报展示准备01硬度定义力学性能指标--硬度硬度的定义与重要性硬度是衡量材料抵抗表面局部塑形变形、压痕和划痕能力的力学性能指标，它不仅反映了材料的软硬程度，还与强度和塑性等其他性能指标密切相关。硬度的测定主要通过压入法和划痕法进行，其中压入法更为常用，包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等不同的测试方法，每种方法都有其特定的应用场景和优缺点。硬度在工业中的应用在机械设计和热处理工艺中，硬度是评估材料性能和产品质量的关键参数，常用于确定零件的技术条件和检验产品是否合格，对保证机械设备的性能和寿命至关重要。硬度的测定方法压入法01布氏硬度试验原理布氏硬度测试通过将硬质合金球压入材料表面，测量留下的压痕直径来计算硬度值。这种方法适用于较软的金属材料，能够提供准确的硬度读数。03维氏硬度的应用优势维氏硬度测试因其高准确度和广泛的测量范围而受到青睐。它不仅适用于各种硬度的材料，还能精确测定薄层和表面处理层的硬度。洛氏硬度试验原理洛氏硬度试验使用不同类型和大小的压头，通过测量压痕深度来计算硬度值。该方法操作简便，适用于多种金属材料，但精度相对较低，需要多次测量取平均值。0202布氏硬度试验原理布氏硬度试验原理布氏硬度试验通过将一定直径的碳化钨合金球压入材料表面，测量压痕直径来计算硬度值。这种方法适用于测定较软材料的硬度，其压痕较大，准确性较高。但不适合成品件和薄片材料。数显布氏硬度计布氏硬度试验原理表示方法布氏硬度的表示方法布氏硬度通过符号HBW表示，如300HBW代表材料硬度值为300。其测定基于碳化钨合金球压入试样表面后形成的压痕直径，通过查表得出硬度值。这种表示方法简单直观，便于快速识别材料硬度等级。特点分析布氏硬度的特点布氏硬度测试使用较大直径的钢球，在金属材料表面留下较大的压痕，因此测量结果较为准确。然而，由于压痕较大，这种方法不适用于成品件或薄片材料的硬度测定。03洛氏硬度试验原理洛氏硬度试验原理洛氏硬度试验使用不同类型和大小的压头，通过测量压痕深度来计算硬度值。该方法操作简便，适用于多种金属材料，但精度相对较低，需要多次测量取平均值。洛氏硬度试验原理

洛氏硬度计

表示方法洛氏硬度使用HR作为符号前缀，后跟标尺类型，不同标尺对应不同的试验条件。例如HRC表示使用C标尺测量的洛氏硬度。此表示法涵盖了多种金属材料，适用于不同硬度范围的测定。120°圆锥压头的洛氏硬度表示

碳化钨合金球压头的洛氏硬度表示洛氏硬度的优点与局限洛氏硬度试验操作简便、快速，能够直接从表盘上读取硬度值，适合测量较薄工件的硬度。但精度相对较低，通常需要在不同部位多次测量以获得更准确的平均硬度值。特点分析04维氏硬度试验原理维氏硬度试验原理维氏硬度试验采用金刚石正四棱锥体作为压头，通过测量压痕对角线长度来计算硬度值。这种方法准确度高，适用于从极软到极硬的材料，但对试样表面要求较高。维氏硬度计原理图

维氏硬度计

表示方法维氏硬度以HV为符号，前面是具体的硬度数值，后面可跟随测试条件等信息。测量范围广泛，从5到3000HV。这种表示方法精确度高，适用于从极软到极硬材料的硬度测量。维氏硬度采用金刚石正四棱锥体作为压头，可以测定从极软到极硬的材料，且准确度高。其施加的压力小，压入深度浅，特别适合测定零件表面渗层和薄片金属的硬度。维氏硬度特点三种硬度对比010203布氏硬度的特点布氏硬度测试使用大直径钢球，在材料表面留下较大压痕，因此测量结果准确。然而，由于压痕较大，不适用于成品件和薄片材料的硬度测定。洛氏硬度的优点与局限洛氏硬度测试操作简便、快速，适合测量较薄工件的硬度。但精度较低，硬度值波动大，通常需要多次测量取平均值以提高准确性。维氏硬度的优势与挑战维氏硬度能准确测量从极软到极硬的材料，且施加压力小，适合测定零件表面渗层等。但对试样表面要求高，测量过程相对复杂，效率不如洛氏硬度。估算抗拉强度硬度与抗拉强度的关系硬度是衡量材料抵抗表面局部塑形变形的能力，而抗拉强度则是材料在拉伸过程中抵抗断裂的最大应力。两者之间存在一定的内在联系，可以通过硬度值估算出材料的抗拉强度。根据《GB/T33362-2016/ISO18265：2013金属材料硬度值的换算》标准，可以查阅不同硬度试验方法之间的换算关系，从而将一种硬度值转换为另一种硬度值。硬度在机械设计中的应用在机械设计中，零件的技术条件往往标注硬度要求，以确保零件在使用过程中具有足够的强度和耐磨性。同时，热处理工艺中也常常以硬度作为检验产品是否合格的主要依据。硬度值的换算方法与强度塑性关系020301硬度与抗拉强度的关联硬度是衡量材料抵抗局部塑形变形的能力，而抗拉强度则反映了材料在拉伸过程中的最大承载能力。两者虽不同，但硬度值常用于估算材料的抗拉强度。硬度与塑性的关系硬度高的材料通常塑性较低，因为它们更难发生形变。反之，较软的材