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金屬硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告
在人們?cè)絹?lái)越注重自身素養(yǎng)的今天，報(bào)告與我們的生活緊密相連，不同的報(bào)告內(nèi)容同樣也是不同的。相信許多人會(huì)覺(jué)得報(bào)告很難寫吧，以下是小編收集整理的金屬硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告，希望對(duì)大家有所幫助。
金屬硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告1
一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1．了解硬度測(cè)定的基本原理及應(yīng)用范圍。
2．了解布氏硬度實(shí)驗(yàn)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及操作方法。
二．概述
硬度是指材料對(duì)另一較硬物體壓入表面的抗力，是重要的機(jī)械性能之一。它是給初級(jí)金屬材料軟硬程度的數(shù)量概念，硬度值越高，表明金屬抵抗塑性變形能力越大，材料產(chǎn)生塑性變形就越困難，硬度實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，操作方便，出結(jié)果快，又無(wú)損于零件，因此被廣泛應(yīng)用。測(cè)定金屬硬度的方法很多，有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度等。
1．布氏硬度（HB）
（1）布氏硬度實(shí)驗(yàn)的基本原理
布氏硬度實(shí)驗(yàn)是以一定直徑的鋼球施加一定負(fù)荷P，壓入被測(cè)金屬表面（如圖1所示）保持一定時(shí)間，然后卸荷，根據(jù)金屬表面的壓痕面積F求應(yīng)力值，以此作為硬度值的計(jì)量指標(biāo)，以HB表示，則
（5-1）
式中：P—負(fù)荷（kgf）；D—鋼球直徑（mm）h—壓痕深度（mm）
圖5-1布氏硬度實(shí)驗(yàn)原理圖
由于測(cè)量壓痕d要比測(cè)量壓痕深度h容易，將h用d代換，這可由圖5-1（b）中的△Oab關(guān)系求出：
（5-2）
將式（5-2）代入式（5-1）即得：
（5-3）
式（5-3）中，只有d是變數(shù)，所以只要測(cè)量出壓痕直徑，就可根據(jù)已知的D和P值計(jì)算出HB值。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，可根據(jù)HB、D、P、d的值所列成的表，若D、P已選定，則只需用讀數(shù)測(cè)微尺（將實(shí)際壓痕直徑d放大10倍的測(cè)微尺）測(cè)量壓痕直徑d，就可直接查表求得HB值。
由于金屬材料有硬有軟，所測(cè)工件有厚有薄，若采用同一種負(fù)荷（如3000kgf）和鋼球直徑（如10mm）時(shí)，則對(duì)硬的金屬適合，而對(duì)軟的金屬就不合適，會(huì)使整個(gè)鋼球陷入金屬中；若對(duì)厚的工件適合，而對(duì)薄的金屬則可能壓透，所以規(guī)定測(cè)量不同材料的布氏硬度值時(shí)，要有不同的負(fù)荷和鋼球直徑，為了保持統(tǒng)一的，可以相互進(jìn)行比較的數(shù)值，必須使P和D之間保持某一比值關(guān)系，以保證所得到的壓痕形狀的幾何相似關(guān)系，其必要條件就是使壓入角保持不便。由圖5-1（b）可知：
（5-4）
將式（5-4）代入式（5-3）得：
（5-5）
式（5-5）說(shuō)明，當(dāng)φ值為常數(shù)時(shí)，為使HB值相同，P/D2也應(yīng)保持為一定值，因此對(duì)同一材料而言，不論采用何種大小的負(fù)荷和鋼球直徑，只要滿足P/D2=常數(shù)，所得的.HB值都是一樣的。對(duì)不同材料，所測(cè)得的HB值也可進(jìn)行比較。P/D2比值有30、10、2 .5三種，其試驗(yàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用范圍可參考表5-1。
表5-1各種負(fù)荷、壓頭及應(yīng)用范圍
（2）布氏硬度試驗(yàn)的技術(shù)要求
1）被測(cè)金屬表面必須平整光潔。
2）壓痕距離金屬邊緣應(yīng)大于鋼球直徑，兩壓痕之間距離應(yīng)大于鋼球直徑。
3）HB 〉450的金屬材料不得用布氏試驗(yàn)機(jī)測(cè)定。
4）用讀數(shù)測(cè)微尺測(cè)量壓痕直徑d時(shí)，應(yīng)從相互垂直的兩個(gè)方向上測(cè)量，然后取其平均值。
5）查表時(shí)，若使用的是5、2.5mm的鋼球時(shí)，則應(yīng)分別以2和4倍壓痕直徑查閱。
6）為了表明試驗(yàn)條件，可在HB之后標(biāo)注D/P/T，如HB10/3000/10，即表示此硬度值是在D=100mm，P=3000kgf，T=10秒的條件下得到的。
（3）布氏硬度試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作
HB-3000型布氏硬度試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。它是利用杠桿系統(tǒng)將負(fù)荷加到金屬表面上的。加卸負(fù)荷都是自動(dòng)的。
圖5-2 HB-3000布氏硬度試驗(yàn)機(jī)外形結(jié)構(gòu)圖
試驗(yàn)時(shí)，將試樣置于試樣臺(tái)上，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使試樣上升直到鋼球壓緊并聽(tīng)到“卡”一聲為止。按上電鈕，此時(shí)電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速箱使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿下降，負(fù)荷通過(guò)吊環(huán)和杠桿系統(tǒng)施加于鋼球上，保荷一定時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，連桿上升，卸除負(fù)荷，使杠桿及負(fù)荷恢復(fù)到原始狀態(tài)，同時(shí)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，再反向回轉(zhuǎn)手輪，使試樣臺(tái)下降，取下試樣，即可進(jìn)行壓痕直徑的測(cè)量，查表即得HB值。
三．實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1．簡(jiǎn)述布氏硬度試驗(yàn)原理。
2．如何測(cè)定金屬材料的布氏硬度值？
3．進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意哪些基本要求？
金屬硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告2
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.了解不同種類硬度測(cè)定的基本原理及常用硬度試驗(yàn)法的應(yīng)用范圍。
2.學(xué)會(huì)使用布氏、洛氏、維氏硬度計(jì)并掌握相應(yīng)硬度的測(cè)試方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理概述
金屬的硬度可以認(rèn)為是金屬材料表面在接觸應(yīng)力作用下抵抗塑性變形的一種能力。硬度測(cè)量能夠給出金屬材料軟硬程度的數(shù)量概念。由于在金屬表面以下不同深處材料所承受的應(yīng)力和所發(fā)生的變形困難。另外，硬度與其他力學(xué)性能（如強(qiáng)度、塑性）之間有著一定的內(nèi)在聯(lián)系，所以從某種意義上說(shuō)硬度的大小對(duì)于材料的使用壽命具有決定性的作用。
常用的硬度試驗(yàn)方法有：
布氏硬度試驗(yàn)——主要用于測(cè)量鑄鐵、非鐵金屬及經(jīng)過(guò)退火、正火和調(diào)質(zhì)處理的鋼材。
洛氏硬度試驗(yàn)——主要用于測(cè)量成品零件。維氏硬度試驗(yàn)——主要用于測(cè)定較薄材料和硬材料。
顯微硬度試驗(yàn)——主要用于測(cè)定顯微組織組分或相組分的硬度。
1.布氏硬度
布氏硬度實(shí)驗(yàn)是施加一定大小的載荷F，將直徑為D的鋼球壓入
被測(cè)金屬表面（如圖1-1所示）保持一定時(shí)間，然后卸除載荷，根據(jù)鋼球在金屬表面上所壓出的凹痕面積A凹求出平均應(yīng)力值，以此作為硬度值的計(jì)量指標(biāo)，并用符號(hào)HB表示。
其計(jì)算公式如下：
HB=F/A凹（1-1）
式中HB——布氏硬度；F——施加外力，N；A凹——壓痕面積，mm2。
圖1-1布氏硬度的試驗(yàn)原理
根據(jù)壓痕面積和球面面積之比等于壓痕深度h和鋼球直徑之比的幾何關(guān)系，可知壓痕部分的球面面積為：
A凹=πDh（1-2）式中D——鋼球直徑，mm;h——壓痕深度，mm。
由于測(cè)量壓痕直徑d要比測(cè)定壓痕深度h容易故可將式（1-2）中的h改換成d來(lái)表示，這樣可以根據(jù)集合關(guān)系求出
(D/2)-h=[(D/2)2-( d/2 )]1/2
h=[D-(D2-d2)1/2]/2（1-3）
將式(1-2)和式(1-3)代入式(1-1)既得
F2F
HB=A凹
πD(D?D2?d2）
(1-4)
當(dāng)試驗(yàn)力P的單位是N時(shí)
0.204F0.102F
= 22 (1-5)
A凹πD(D?D?d）
式中的d是變數(shù),故只需測(cè)出壓痕直徑d,根據(jù)已知D和F值就可以計(jì)算出HB值。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，可由壓痕直徑d直徑查表得到HB值。
需要注意的`是，由于材料有硬有軟，所測(cè)工件有厚有薄，若只采用同一種載荷和一個(gè)鋼球直徑時(shí)，則對(duì)有些試樣合適，而對(duì)另一些試樣可能不合適，對(duì)同一種材料而言，不論采用何種大小的載荷和鋼球直徑，當(dāng)F/D2=常數(shù)時(shí)，所得到的HB值是一樣的，對(duì)不同材料來(lái)說(shuō)，得到的HB值也可以經(jīng)行比較。
2.洛氏硬度
洛氏硬度試驗(yàn)常用的壓頭為圓錐角為120°，頂部曲率半徑為0.2mm的金剛石圓錐體或直徑D=1.588的淬火鋼球。試驗(yàn)時(shí)，先對(duì)試樣施加初試驗(yàn)力F0,在金屬表面得一壓痕深度為h0，以此作為測(cè)量壓
痕深度的基線。隨后再加上主試驗(yàn)力F1后，此時(shí)壓痕深度的增量為h1。金屬在主試驗(yàn)力F1作用下產(chǎn)生的總變形h1中包括了彈性變形和塑性變形。將F1卸除，后總變形中的彈性變形恢復(fù)，使壓頭回升一段距離。于是得到金屬在F0作用下的殘余壓痕深度h（將此壓痕深度h表示成e，其值以0.002mm為單位表示），e值越大表示金屬洛氏硬度越低；反之，則表示硬度越高。為了照顧習(xí)慣上數(shù)值越大硬度越高的概念，故而用一個(gè)常數(shù)k減去e來(lái)表示洛氏硬度值，并以符號(hào)HR表示，即
HR=k-e (1-6)
當(dāng)使用金剛石圓錐體壓頭時(shí),常數(shù)k定為100;當(dāng)使用淬火鋼球壓頭時(shí),常數(shù)k定為130.
實(shí)際測(cè)定洛氏硬度時(shí),由于在硬度計(jì)的壓頭上方裝有百分表,可直接測(cè)出壓痕深度,并按(1-6)換算出相應(yīng)的硬度值。因此，在試驗(yàn)過(guò)程中金屬的洛氏硬度可以直接讀出。
為了測(cè)定軟硬不同的金屬材料的硬度，在洛氏硬度計(jì)上可選配不同的壓頭與試驗(yàn)力，組合成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺。我國(guó)常用的標(biāo)尺有A,B,C三種，其硬度值的符號(hào)分別用HRA、HRB、HRC表示。洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范和適用范圍見(jiàn)表1-2。
金屬硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告3
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.了解常用硬度測(cè)量原理及方法；
2.了解布氏和洛氏硬度的測(cè)量范圍及其測(cè)量步驟和方法；
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
洛氏硬度計(jì)、布洛維硬度計(jì)、軸承、試塊
三、實(shí)驗(yàn)原理
1.硬度是表示材料性能的指標(biāo)之一，通常指的是一種材料抵抗另一較硬的具有一定形狀和尺寸的物體（金剛石壓頭或鋼球）壓入其表面的阻力。由于硬度試驗(yàn)簡(jiǎn)單易行，又無(wú)損于零件，因此在生產(chǎn)和科研中應(yīng)用十分廣泛。常用的硬度試驗(yàn)方法有：洛氏硬度計(jì)，主要用于金屬材料熱處理后的產(chǎn)品性能檢驗(yàn)。布氏硬度計(jì)，應(yīng)用于黑色、有色金屬材料檢驗(yàn)，也可測(cè)一般退火、正火后試件的硬度。
2.洛氏硬度
洛氏硬度測(cè)量法是最常用的硬度試驗(yàn)方法之一。它是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預(yù)載荷和主載荷)作用下，壓入材料的塑性變形濃度來(lái)表示的。通常壓入材料的深度越大，材料越軟；壓入的濃度越小，材料越硬。下圖表示了洛氏硬度的測(cè)量原理。
圖：未加載荷，壓頭未接觸試件時(shí)的位置。
2-1：壓頭在預(yù)載荷P0(98.1N)作用下壓入試件深度為h0時(shí)的位置。h0包括預(yù)載所相起的彈形變形和塑性變形。
2-2：加主載荷P1后，壓頭在總載荷P= P0+ P1的作用下壓入試件的位置。
2-3：去除主載荷P1后但仍保留預(yù)載荷P0時(shí)壓頭的位置，壓頭壓入試樣的深度為h1。由于P1所產(chǎn)生的彈性變形被消除，所以壓頭位置提高了h，此時(shí)壓頭受主載荷作用實(shí)際壓入的濃度為h= h1- h0。實(shí)際代表主載P1造成的塑性變形深度。
h值越大，說(shuō)明試件越軟，h值越小，說(shuō)明試件越硬。為了適應(yīng)人們習(xí)慣上數(shù)值越大硬度越高的概念，人為規(guī)定，用一常數(shù)K減去壓痕深度h的數(shù)值來(lái)表示硬度的高低。并規(guī)定0.002mm為一個(gè)洛氏硬度單位，用符號(hào)HR表示，則洛氏硬度值為：
HR?k-h
0.002
3.布氏硬度
布氏硬度的測(cè)定原理是用一定大小的試驗(yàn)力F(N)把直徑為D（mm）的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測(cè)金屬的表面，保持規(guī)定時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出壓痕平均直徑d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根據(jù)d從已備好的布氏硬度表中查出HB值。測(cè)量范圍為8~650HBW
由于金屬材料有硬有軟，被測(cè)工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一種標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)力F和壓頭直徑D，就會(huì)出現(xiàn)對(duì)某些工件和材料的不適應(yīng)的現(xiàn)象。因此，在生產(chǎn)中進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)時(shí)，要求能使用不同大小的試驗(yàn)力和壓頭直徑，對(duì)于同一種材料采用不同的F和D進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，能否得到同一的布氏硬度值，關(guān)鍵在于壓痕幾何形狀的相似，即可建立F和D的`某種選配關(guān)系，以保證布氏硬度的不變性。特點(diǎn)：一般來(lái)說(shuō)，布氏硬度值越小，材料越軟，其壓痕直徑越大；反之，布氏硬度值越大，材料越硬，其壓痕直徑越小。布氏硬度測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的測(cè)量精度，壓痕面積大，能在較大范圍內(nèi)反映材料的平均硬度，測(cè)得的硬度值也較準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.測(cè)量滾動(dòng)軸承表面洛氏硬度值
使用洛氏硬度計(jì)對(duì)軸承外圈進(jìn)行硬度測(cè)定，記錄相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)：
加載力（kgf）= 1471 N
2.測(cè)量試塊表面布氏硬度值
在布洛維硬度計(jì)上，使檔位調(diào)至布氏硬度測(cè)定檔，試塊進(jìn)行表面硬度測(cè)定，記錄相關(guān)測(cè)定數(shù)據(jù)：
加載力（kgf）= 980 N
HB?2P
?D(D-D-d)22(D=2.5 mm ;d=讀數(shù)差×0.004)
五、思考題
1.測(cè)量硬度前為什么要進(jìn)行打磨？
答：測(cè)試樣品與工作臺(tái)的接觸面不平。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 230.1-20xx，洛氏硬度值=100-h/0.002，式中h為洛氏硬度計(jì)壓頭壓入樣品的深度，也就是說(shuō)每0.002毫米或2微米代表1HRC硬度單位，因此被測(cè)試樣品與工作臺(tái)接觸面的平整度將對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生極大的影響。當(dāng)試樣底面不平時(shí)，載荷完全施加時(shí)只要試樣因?yàn)椴黄秸鴮?dǎo)致輕微的偏轉(zhuǎn)，就可能使壓頭多向下移動(dòng)幾個(gè)微米，測(cè)試結(jié)果就可能引起1-5HRC的誤差，甚至更大。因此，測(cè)試前被測(cè)樣品的底面必須用機(jī)械加工（如磨床）或手工方法（如砂紙打磨）磨平，以減小測(cè)試誤差。
2. HRC、HB和HV的試驗(yàn)原理有何異同?
答：
1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼
球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、
3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示：HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。 HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。 3維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。
4. HRC、HB和HV各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？各自適用范圍是什么？舉例說(shuō)明HRC、HB和HV適用于哪些材料及工藝？
答：布氏硬度（HB）適用于退火正火鋼，壓痕大，適用于硬度不均勻材料，不適用于薄料。硬度值應(yīng)在有效測(cè)量范圍內(nèi)（HRC為20-70）為有效；布氏硬度計(jì)多用于原材料和半成品的檢測(cè)，由于壓痕較大一般不用于成品檢測(cè)。一般HBS只適用于450N/mm2(MPa)以下的金屬材料，對(duì)于較硬的鋼或較薄材料不適用；維氏硬度適用于較大工件和較深表面層的硬度測(cè)定，小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)負(fù)荷1.961~<49.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測(cè)定；顯微維氏硬度試驗(yàn)負(fù)荷<1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測(cè)定。
金屬硬度測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告4
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
(1)了解硬度測(cè)定的基本原理及常用硬度試驗(yàn)法的應(yīng)用范圍。
(2)學(xué)會(huì)正確使用硬度計(jì)。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
（1）布氏硬度計(jì)
（2）讀數(shù)放大鏡
（3）洛氏硬度計(jì)
（4）硬度試塊若干
（5）鐵碳合金退火試樣若干（ф20×10mm的工業(yè)純鐵，20，45，60，T8，T12等）。
（6）ф20×10mm的 20，45，60，T8，T12鋼退火態(tài)，正火態(tài)，淬火及回火態(tài)的試樣。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、概述
硬度是指材料抵抗另一較硬的物體壓入表面抵抗塑性變形的一種能力，是重要的力學(xué)性能指標(biāo)之一。與其它力學(xué)性能相比，硬度實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行，又無(wú)損于工件，因此在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。常用的硬度試驗(yàn)方法有：
布氏硬度試驗(yàn)――主要用于黑色、有色金屬原材料檢驗(yàn)，也可用于退火、正火鋼鐵零件的硬度測(cè)定。
洛氏硬度試驗(yàn)——主要用于金屬材料熱處理后產(chǎn)品性能檢驗(yàn)。
維氏硬度試驗(yàn)——用于薄板材或金屬表層的'硬度測(cè)定，以及較精確的硬度測(cè)定。 顯微硬度試驗(yàn)——主要用于測(cè)定金屬材料的顯微組織組分或相組分的硬度。
2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法指導(dǎo)
（1）布氏硬度試驗(yàn)測(cè)定。
（2）洛氏硬度試驗(yàn)測(cè)定。
（3）試驗(yàn)方法指導(dǎo)。
3、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
（1）試樣兩端要平行，表面要平整，若有油污或氧化皮，可用砂紙打磨，以免影響測(cè)定。
（2）圓柱形試樣應(yīng)放在帶有“V”形槽的工作臺(tái)上操作，以防試樣滾動(dòng)。
（3）加載時(shí)應(yīng)細(xì)心操作，以免損壞壓頭。
（4）測(cè)完硬度值，卸掉載荷后，必須使壓頭完全離開(kāi)試樣后再取下試樣。
（5）金剛鉆壓頭系貴重物品，資硬而脆，使用時(shí)要小心謹(jǐn)慎，嚴(yán)禁與試樣或其它物件碰撞。
（6）應(yīng)根據(jù)硬度實(shí)驗(yàn)機(jī)的使用范圍，按規(guī)定合理選用不同的載荷和壓頭，超過(guò)使用范圍，將不能獲得準(zhǔn)確的硬度值。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、布氏硬度 試驗(yàn)
布氏硬度試驗(yàn)是用載荷P把直徑為D的淬火鋼球壓人試件表面，并保持一定時(shí)間，而后卸除載荷，測(cè)量鋼球在試樣表面上所壓出的壓痕直徑d，從而計(jì)算出壓痕球面積A，然后再計(jì)算出單位面積所受的力（P/A值），用此數(shù)字表示試件的硬度值，即為布氏硬度，用符號(hào)HB表示。
設(shè)壓痕深度為h，則壓痕的球面積為
A=πDh=πD
試中 P——施加的載荷，kg；
D——壓頭（鋼球）直徑 mm；
A——壓痕面積，mm；
d——壓痕直徑，mm。
2、洛氏硬度試驗(yàn)
洛氏硬度試驗(yàn)是用特殊的壓頭（金剛石壓頭或鋼球壓頭）在先后施加的兩個(gè)載荷（預(yù)載荷和總載荷）的作用下壓入金屬表面來(lái)進(jìn)行的。總載荷P為預(yù)載荷P0和主要載荷P1之和，即
P= P0+ P1
洛氏硬度值是施加總載荷P并卸除主載荷P1引起的殘余壓入深度e來(lái)計(jì)算。 用h0表示在預(yù)載荷P0作用下，壓頭壓入被試材料的深度；h1表示施加總載荷P并卸除主載荷P1，但仍保留預(yù)載荷P0時(shí)，壓頭壓入被試材料的深度。
深度差e= h1+ h0，該值用來(lái)表示被測(cè)材料硬度的高低。在實(shí)際應(yīng)用中，為了使硬材料測(cè)出的硬度值比軟材料的硬度值高，并符合一般的習(xí)慣，將被測(cè)材料的硬度值用公式加以適當(dāng)變換，即
HR=K-(h1-h0)/C
試中K――常數(shù)，其值在采用金剛石壓頭時(shí)為0.2，采用鋼球壓頭時(shí)為0.26；
C——常數(shù)，代表指示器讀數(shù)盤每一刻度相當(dāng)于壓頭壓入被測(cè)材料的深度，其值為0.002mm;
HR——標(biāo)注洛氏硬度的符號(hào)，當(dāng)采用金剛石壓頭及150 kg的總載荷時(shí)應(yīng)標(biāo)注HRC，當(dāng)采用鋼球壓頭及100kg，總載荷試驗(yàn)時(shí)，則應(yīng)標(biāo)注HRB。 2
HR值為一無(wú)名數(shù)，測(cè)量時(shí)可直接由硬度計(jì)表盤讀出，表盤上有紅﹑黑兩種刻度，紅線刻度的30和黑線刻度的0相重合。
學(xué)生分成若干組，利用備好的硬度試塊或試樣，在硬度計(jì)上測(cè)定其相應(yīng)硬度值，使之學(xué)會(huì)硬度計(jì)的使用方法。
五、實(shí)驗(yàn) 報(bào)告書
（1）簡(jiǎn)述布氏和洛氏硬度試驗(yàn)原理。
（2）測(cè)定碳鋼（20﹑45﹑60﹑T8﹑T12）退火試樣的布氏硬度值（HBS）。
（3）測(cè)定碳鋼（45﹑T8﹑T12）正火及淬火試樣的洛氏硬度值（HRC）。
（4）測(cè)定45鋼調(diào)質(zhì)試樣的洛氏硬度值（HRC）。
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