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冷鐓金屬材料的三種硬度標(biāo)準(zhǔn)

　　冷鐓金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力,，稱為硬度,。根據(jù)試驗方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度,、維氏硬度,、肖氏硬度,、顯微硬度和高溫硬度等,。對于管材一般常用的有布氏、洛氏,、維氏硬度三種,。
　　A、布氏硬度（HB）
　　用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球,，以規(guī)定的試驗力（F）壓入式樣表面,，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（L）,。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商,。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2(MPa),。
　　其計算公式為：
　　式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗力,，N；
　　D--試驗用鋼球直徑,，mm,；
　　d--壓痕平均直徑，mm,。
　　測定布氏硬度較準(zhǔn)確可靠，但一般HBS只適用于450N/mm2（MPa）以下的冷鐓金屬材料,，對于較硬的鋼或較薄的板材不適用,。在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，布氏硬度用途最廣,，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度,，既直觀，又方便。
　　舉例：120HBS10/1000130：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下,，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）,。
　　B、洛氏硬度（HK）
　　洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣,，都是壓痕試驗方法,。不同的是，它是測量壓痕的深度,。即,，在初邕試驗力（Fo）及總試驗力（F）的先后作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓入試樣表面,，經(jīng)規(guī)定保持時間后,，卸除主試驗力，用測量的殘余壓痕深度增量（e）計算硬度值,。其值是個無名數(shù),，以符號HR表示，所用標(biāo)尺有A,、B,、C、D,、E,、F、G,、H,、K等9個標(biāo)尺。其中常用于鋼材硬度試驗的標(biāo)尺一般為A,、B,、C，即HRA,、HRB,、HRC。
　　硬度值用下式計算：
　　當(dāng)用A和C標(biāo)尺試驗時,，HR=100-e
　　當(dāng)用B標(biāo)尺試驗時,，HR=130-e
　　式中e--殘余壓痕深度增量，其什系以規(guī)定單位0.002mm表示,，即當(dāng)壓頭軸向位移一個單位（0.002mm）時,，即相當(dāng)于洛氏硬度變化一個數(shù)。e值愈大,，金屬的硬度愈低,，反之則硬度愈高,。
　　上述三個標(biāo)尺適用范圍如下：
　　HRA（金剛石圓錐壓頭）20-88
　　HRC（金剛石圓錐壓頭）20-70
　　HRB（直徑1.588mm鋼球壓頭）20-100
　　洛氏硬度試驗是目前應(yīng)用很廣的方法，其中HRC在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中使用僅次于布氏硬度HB,。洛氏硬度可適用于測定由極軟到極硬的冷鐓金屬材料,，它彌補了布氏法的不是，較布氏法簡便,，可直接從硬度機的表盤讀出硬度值,。但是，由于其壓痕小,，故硬度值不如布氏法準(zhǔn)確,。
　　C、維氏硬度（HV）
　　維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法,，是將一個相對面夾角為1360的正四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗力（F）壓入試驗表面,，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度,。
　　維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得之商,，其計算公式為：
　　式中：HV--維氏硬度符號，N/mm2(MPa),；
　　F--試驗力,，N；
　　d--壓痕兩對角線的算術(shù)平均值,，mm,。
　　維氏硬度采用的試驗力F為5（49.03）、10（98.07）,、20（196.1）,、30（294.2）、50（490.3）,、100（980.7）Kgf(N)等六級,，可測硬度值范圍為5～1000HV。
　　表示方法舉例：640HV30/20表示用30Hgf（294.2N）試驗力保持20S（秒）測定的維氏硬度值為640N/mm2(MPa),。

　　維氏硬度法可用于測定很薄的冷鐓金屬材料和表面層硬度,。它具有布氏、洛氏法的主要優(yōu)點,，而克服了它們的基本缺點,，但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標(biāo)準(zhǔn)中很少用,。