洛氏硬度与抗拉强度勃氏硬度之关系.docx
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洛氏硬度与抗拉强度勃氏硬度之关系
CH3-硬度試驗
硬度hardness
–冶金方面：
抵挡壓痕的能力
磨擦滑潤：
抵挡磨損的能力
設計者：
塑性流動應力之測量，或表現资料強度之能力
機械加工：
切削性的表現
硬度試驗分三類：
靜態壓入測試：
洛氏（Rockwell）、勃氏（Brinell）、維克氏（Vicker）．．．等
動態硬度測試：
蕭氏、橡膠硬度測試法–量測壓痕器之反跳高度
刮痕硬度：
莫氏（Mohs）硬度（10（鑽石）~1（滑石））
3-1勃氏（Brinell）硬度試驗
3-1-3設備
.勃氏硬度試驗機（圖3-1（A）、（B））
二.壓痕器
硬鋼球：
用於硬度值450以下
（1）合金鋼球：
用於硬度值650以下
.標準硬度塊
以HB450、400、350、300、250、229、220、180、150、125、100為
一組
.計測顯微鏡（圖3-2）
3-1-4實驗原理
1900J.A.Brinell瑞（典人）所發表
在硬资料為30sec–荷重作用時間
在軟资料為60sec–荷重作用時間
勃氏硬度
P
P
2P
HB
2
2
A
Dt
D（D
D
d）
（此中A為壓痕之球面表面積）
.
1.直徑5mm鋼球荷重750kgf，得硬度值285
HBS（5/750）285
2.直徑10mm超硬合金3000kg-f，得硬度值745
→HBW745
3.直徑5mm鋼球750kgf，得硬度值302
HB（5/750）302
4.直徑10mm超硬合金3000kg-f，得硬度值311
→HB311
註：
值小於320，則僅用HB表示即可
經驗公式︰
鋼：
1.TS（tensilestrength）抗拉強度（kgf/mm2）=*HB（asHB<175）
導刿鯪將炜鮐樹鸫玨嚀钳訛劌兑趋。
2.TS（kgf/mm2）=*HB（asHB>=175）
HB40
（2）鑄鐵：
TS（kg-f/mm2）=
HB60
（3）C%=
300
3-2洛氏硬度試驗（RockwellS.P.美國，1919發表）
3-2-3設備
一﹒洛氏硬度試驗機，圖3-8
二﹒壓痕器
鑽石圓錐壓痕器，頂角120度，圖3-9
鋼珠球壓痕器，直徑1/16〞，（1.5875mm），之鋼球三﹒標準硬度塊，圖3-10
四﹒各式砧座及夾具圖3-11圖3-12
3-2-4實驗原理
由圖所發表
2.HRC：
洛氏C硬度，壓痕器為讚石圓錐，荷重150kgf–對淬火鋼等硬質资料
HRB：
洛氏B硬度，壓痕器為小硬鋼球，荷重100kgf
3.▲HRC=100
h
100500h
0.002
（此中為刻度盤之1刻度，h:
除掉大荷重只留下小荷重時之壓痕深度）
▲HRB=130
h
130500h
002
硬度表示法如表3-8所示。
若是無特別指定，硬度直以整數表示（小數以下四捨五入）。
但A、C、N尺度時，硬度50以上者，把小數第一位予以2捨3入後，用為單位表示他。
13.
預愨縛頰蒔圣箧醫靨鸝压兽訛償嗆。
為考慮試驗面硬度之不均勻，將其分為等面積之3環9格，如圖3-15所示，硬度測
試時，選取9格中相離之3格，每格內各測定1點1循環，第2循環則另選第1循環以
外之3格，以此類推，餘下之3格為第3循環。
圖內之編號1、2、3分別為第1循環，
第2循環及第3循環，逐序測定之，原則上作3點1循環之測定。
補充資料
洛氏硬度與抗拉強度勃氏硬度之關係：
（1）
2550
TS（kgf/mm2）=（asHRB≦90）
130HRB
2550
TS（kgf/mm2）=（as90130HRB
2
520000
TS（kgf/mm）=
（100
HRC）
2
（asHRC<10）
2
485000
TS（kgf/mm）=
（100
HRC）
2
（as10TS（kgf/mm2）=
8600
（asHRC>40）
（2）HRC
（3）
（4）
（5）
（6）HB與HR換算
7300
HB=（as40≦HRB≦100）
130HRB
1520000
4500HRC
HB=
2
（100
HRC）
（asHRC<40）
2
250010
（5THRC）
HB=
100HRC
as（40≦HRC≦70）
3-3維氏硬度（Vickers）
—用顯微鏡取壓痕大小（像勃氏）
—用鑽石壓痕器（與洛氏同，惟形狀不一样）
—小負荷，1kgf~50kgf
3-3-3實驗設備
1.維氏硬度試驗機（圖3-18）
2.標準硬度塊
3.壓痕器：
鑽石正方錐壓痕器相對面夾角136。
±0。
30’
Range=HV=5（極軟）~1500（極硬）药縈辋訣攜覺杀魯鸟评疠尽岂順挡。
3-3-4實驗原理
1925英國與所發表，於1930開始發現其有益於測定氮化鋼的表面硬化層之硬度，才被廣泛用於工業界。
2.壓痕器對面角為136。
與Brinellhardness（勃氏）有關，Brinell中d=~，
daverage=。
3.VickersHardness
▲HV=P/A=1.8544P
2
d
P：
荷重（kg-f）
A：
壓痕表面積（mm2）
d：
壓痕之均匀對角線長度（mm）
θ=對角線夾角136。
d=AC=BD
試片厚度>
若試驗面為曲面需修正式
PH
HV1.5883
R
=H0-H（此中H0為平面硬度，H球面硬度）
補充資料：
與各硬度值之關係：
HB=，當使用鋼球，且HN=200~400HB=，當使用碳化鎢球，且HV=200~700
（2）
（3）
2.
3.
3-4细小硬度試驗
—量測滲碳及滲氮等表面硬化層
—量測鍍金屬、火焰硬化層、高週波淬火硬化層之金屬單結晶粒界及碳化物等
—可量測小部件，薄资料?
?
?
?
切割工具之尖端
3-4-3實驗設備
1.细小硬度試驗機（圖3-27）
2.光學測微計（圖3-28
（1））
3.细小硬度壓痕器（圖3-28（3）、（4）、（5））
4.標準硬度塊
5.夾具及砧座
6.荷重與壓痕大小
3-4-4實驗原理
细小維氏硬度（HMV）
HMV=
2p
sin（）1000
1854p
2
2
d
2
d
（此中p=g，d=μ）
（2）
（3）克諾普硬度（HK），與維氏不一样角度之四角錐形，
3-5蕭氏硬度試驗Shore
—速度快，500件/小時
3-5-3實驗設備
.蕭氏硬度試驗機
二.標準硬度塊
三.V型塊
3-5-4實驗原理
▲1906美國.Shore所發現的。
乃動態硬度試驗之代表。
硬度高，衝擊壓痕淺，耗费能量少，殘餘能量大，高的反跳高度。
▲HS=10000h65h0涇闊鯀属储缥万嘆鐘陨絳艷癉丟縝。
硬度決定基準：
HS100，淬火硬化之高碳鋼為試片，C型試片機，h0=254mm，
havg=165.1mm
此法僅能比較同種资料（即彈性能同样者）支硬度。
易發生誤差，因錘之損傷，及計測筒之污染。
應常用硬質及軟質之標準硬度塊檢查。
每硬塊錘五次，其十次最大值與最小值之差，不得超過：
鲱闹諾饯咛羥濤輯毁赙襖镟鷯綽窪。
，asHS80↑
，asHS70↓
否則應檢查鑽石之狀況。
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