硬度是指金屬材料抵抗更硬物體壓入其表面的能力。在模具、機械等行業(yè)的實際生產(chǎn)工作中,無論是我們的技術(shù)人員,亦或是業(yè)務(wù)人員,都需要接觸到不同鋼材的硬度。
因為硬度存在著洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度等幾種不同的測試方法,所以為了便于比較,我們需要對不同的硬度進行換算。洛氏、布氏、維氏等硬度之間究竟如何換算?換算公式是怎樣的呢?模材學(xué)院為您整理了相關(guān)的內(nèi)容,一起來了解一下吧。
【硬度換算公式】
1.努氏硬度與維氏硬度的換算
(1)以相同硬度的物體對努氏維氏兩種壓頭具有相等的抗力為依據(jù),分別對維氏努氏兩種壓頭在加載荷下的應(yīng)力進行推導(dǎo),再根據(jù)σHK=σHV得出:HV=0.968HK。本公式是在低載荷下測得,誤差比較大。此外在硬度值大于HV900時此公式誤差很大,失去參考價值。
(2)經(jīng)過推導(dǎo)與修正提出努氏硬度與維氏硬度的換算公式為
經(jīng)實際數(shù)據(jù)驗證,該公式的可達相對換算誤差為0.75%,具有較高的參考價值。
2.洛氏硬度與維氏硬度的換算
(1)對Hans·Qvarnstorm提出的The Qvarnstorm換算公式
進行修正后得出洛氏硬度與維氏硬度的換算公式為:
此公式用我國公布的黑色金屬硬度標準數(shù)據(jù)進行換算,其HRC誤差基本上在±0.4 HRC 范圍內(nèi),其可達誤差也僅士0.9HRC,計算的HV誤差可達為±15HV。
(2)根據(jù)不同壓頭所受應(yīng)力σHRC=σHV,通過對洛氏硬度與維氏硬度壓痕深度關(guān)系曲線的分析得出公式
本公式與國家標準實驗換算值對照,換算式計算結(jié)果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。
(2)根據(jù)實際的實驗數(shù)據(jù)利用線性回歸的方法對洛氏硬度與維氏硬度的換算進行探討,得出公式:
本公式使用范圍小,誤差較大,但計算簡便,在對精度要求不高時可以使用。
3.洛氏硬度與布氏硬度的換算
(1)對布氏壓痕和洛氏壓痕深度關(guān)系進行分析,根據(jù)壓頭的應(yīng)力σHRC =σHB得出換算公式
計算結(jié)果與國家標準實驗值對照,換算式計算結(jié)果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。
(2)根據(jù)實際實驗數(shù)據(jù)用線性回歸法得到公式
公式誤差偏大,使用范圍偏小,但計算簡便,在對精度要求不高的情況下可以使用。
4.布氏硬度與維氏硬度的換算
布氏硬度與維氏硬度的關(guān)系,同樣根據(jù)σHB=σHV得出公式
此公式換算結(jié)果與國家標準換算值對照,換算誤差為±2HV。
5.努氏硬度與洛氏硬度的換算
因為努氏硬度與洛氏硬度的對應(yīng)曲線類似于拋物線[7],故由曲線得出近似的換算公式為
此公式比較精確,可以作為使用參考。