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失效分析硬度布氏洛氏維氏

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降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。

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一、布氏硬度（HB）

1. 基本原理

通過施加固定載荷，將淬火鋼球或硬質合金球壓入材料表面，保持一定時間后測量壓痕直徑，計算單位壓痕面積承受的載荷值。

公式為：HB =常數(shù)*試驗力 / 壓痕表面積。

2. 樣品要求

厚度：需滿足試樣厚度 ≥ 壓痕深度 × 8

表面要求：任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應為壓痕平均直徑的2.5倍;兩相鄰壓痕中心間距離至少應為壓痕平均直徑的3倍

3. 適用范圍

材料類型：鑄鐵、退火鋼、有色金屬（如鋁、銅合金）等較軟材料。

硬度范圍：8~650HBW（硬質合金壓頭）。

4. 參考標準

ISO 6506-1 / GB/T 231.1《金屬材料布氏硬度試驗》。

二、洛氏硬度（HR）

圖片5.png

1. 基本原理

分兩步施加初試驗力和主試驗力，通過測量壓痕殘余深度差計算硬度值。公式為：

HR = N - (h/S)，其中N為常數(shù)（如100），h為深度差，S為標尺單位（如0.002mm）11012。

2. 樣品要求

厚度：金剛石壓頭試樣厚度 ≥ 壓痕深度 × 10，球壓頭試樣 ≥ 壓痕深度 × 15。

表面處理：需平整光滑，圓柱形試樣需V型槽支撐。

3. 適用范圍

標尺選擇：

HRA（金剛石圓錐）：硬質合金、薄硬化層（20~88HRA）。

HRB（1.588mm鋼球）：退火鋼、銅合金（20~100HRB）。

HRC（金剛石圓錐）：淬火鋼、調質鋼（20~70HRC）。

4. 參考標準

ASTM E18 / GB/T 230.1《金屬材料洛氏硬度試驗》。

三、維氏硬度（HV）

1. 基本原理

使用136°金剛石正四棱錐壓頭，測量壓痕對角線長度，計算單位面積承受的載荷。公式為：

HV = 0.1891 × 試驗力 / 對角線平均長度2。

2. 樣品要求

厚度：試樣最小厚度 ≥ 1.5 × 壓痕對角線長度。

適用對象：薄層材料（如滲碳層）、微小部件及高硬度材料（如陶瓷）。

3. 適用范圍

材料類型：硬化層、陶瓷、硬質合金、精密零件等。

硬度范圍：10~3000HV。

4. 參考標準

ISO 6507 / GB/T 4340.1《金屬材料維氏硬度試驗》。

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