硬度檢測方法選取時常用數(shù)據(jù)參數(shù)
金屬的硬度檢測方法有很多，如何選擇檢測硬度的方法和此類材料的硬度范圍、處理工藝和依據(jù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有著直接的關(guān)系，以下我們就更出常用金屬的材料的硬度范圍、熱處理后零件硬度方法選用參考、常用硬度試驗(yàn)方法及其選用參考及硬度層的零件表面硬度檢測方法與檢測力選擇，以便用戶在實(shí)際檢測時能夠選擇理想的檢測方式。
常用金屬材料的硬度范圍參考表
金屬種類 | 硬度范圍 | 金屬種類 | 硬度范圍 | |||||||
鐵 | 灰口鑄鐵 球墨鑄鐵 | 150～280 HBS 130～320 HBS | 有色金屬材料 | 鑄造鋁合金 壓鑄鋁合金 鑄造銅合金 壓鑄銅合金 鑄造鋅合金 壓鑄鋅合金 | 45～130 HBS 60～90 HBS 44～169 HBS 85～130 HBS 80～110 HBS 80～95 HBS | |||||
可鍛 鑄鐵 | 黑心 白心 | 120～290 HBS ≤230 HBS | ||||||||
耐熱鑄鐵 | 160～364 HBS | |||||||||
鋼 | 優(yōu)質(zhì)碳 素結(jié)構(gòu)鋼 | 熱軋 退火 | 131～302 HBS 187～255 HBS | |||||||
鑄造 軸承 合金 | 鉛基 錫基 鋁基 銅基 | 18～32 HBS 20～34 HBS 35～40 HBS 60～65 HBS | ||||||||
合金結(jié)構(gòu)鋼 | 187～269 HBS | |||||||||
碳素工 具鋼 | 退火 淬火后 | 187～217 HBS ≤62 HBS | ||||||||
合金工 具鋼 | 交貨狀態(tài) 淬火 | 179～268 HBS ≥45~64 HBS | 鎳合 金 | 退火 冷軋 | 90～200 HBS 140～300 HBS | |||||
高速工 具鋼 | 交貨狀態(tài) 淬火回火 | ≤285 HBS ≥63～66 HBC | 鑄造鈦合金 鎂合金 硬質(zhì)合金 高比重（密度）合金 | 210～365 HBS 49～95 HBS ≥82～93.3 HBA 290～310 HBS | ||||||
軸承鋼 制品 | 退火 淬火回火 | 170～207 HBS 58~66HBC | ||||||||
彈簧鋼 | 熱軋狀態(tài) 熱處理 | 285～32 HBS ≤50 HBC | 變形鋁合金 變形銅合金 | ≤190 HBS ≤370 HV | ||||||
熱處理后零件硬度測試方法選用參考（鋼鐵零件）
熱處理類別 | 硬度測量方法 | 選用參考 |
正火與退火 | 布氏法GB 231.1—2002 洛氏法GB 230.1—2004 維氏法GB 4340.1—1999 錘擊或彈簧加力或布氏法 | 一般用GB231。 當(dāng)硬度低于225HBS時，為比較可用GB230 B標(biāo)尺或GB 4340。 大件可用錘擊或彈簧加力式或布氏法 |
淬火與回火 調(diào)質(zhì)處理 | 洛氏法GB 230.1—2004 布氏法GB 231.1—2002 維氏法GB 4340.1—1999 肖氏法GB 4341—2001 銼刀試驗(yàn)法GB 13321—91 里氏法 GB 17394—1998 | 一般用GB 230。 對調(diào)質(zhì)處理件可用GB 231。 對薄小件可用GB 4340。 對大件可用GB 4341或GB 17394。 對大批量件可用GB 13321。 |
感應(yīng)淬火與火焰淬火 | 維氏法GB 4340.1—1999 洛氏法GB230.1—2004 表面洛氏法GB230.1—2004 銼刀試驗(yàn)法GB 13321—91 肖氏法GB4343—2001 里氏法GB17394—1998 | 作有效硬化層深度(DS)測量時用GB 4340。 只用表面硬度檢測可用GB230。 滲層深度足夠時，可用GB230。 大批量件可用GB13321。 大件可用GB4341或GB17394。 |
滲碳與碳氮共滲 | 維氏法GB4340.1—1999 表面洛氏法GB230.1—2004 肖氏法GB4341—2001 銼刀試驗(yàn)法GB13321—91 里氏法GB17394—1998 | 作有效硬化層深度（DC）測量時， 應(yīng)用GB4340和GB230。 只作表面硬度時可用GB230(DC≥0.65mm時)。 大批量件可用GB13321。 大件可用GB4341或GB17394 |
滲氮 | 維氏法GB4340.1—1999 表面洛氏法GB230.1—2004 肖氏法GB4341—84 銼刀試驗(yàn)法GB13321—91 里氏法GB17394—1998 | 作滲氮層深度（DN）時，應(yīng)用4340小負(fù)荷。 維氏法，檢測力2.94N（kgf）。 只作表面硬度時可用GB230。 大件用GB4341或GB17394。 大批單件用GB13321。 |
滲硼、滲鉻、滲釩 | 維氏法GB4340.1—1999 努普法GB18449.1—2001 | 一般用GB4340測量， 檢測力為0.490~0.981N(0.05~0.1kgf) |
注：DS—表面淬火回火；DC—滲碳或碳氮共滲后淬火回火；DN—滲氮。
常用硬度試驗(yàn)方法及其選用參考表
硬度試驗(yàn)方法 | 適用范圍 |
布氏硬度試驗(yàn)法 GB231.1—2002 | 一般用球壓頭測量退火、正火、調(diào)質(zhì)件及鑄件的硬度。因壓痕大對成品件不且采用。 |
洛氏硬度試驗(yàn)法 GB/T230.1—2004 | 批量件、成品件及半成品件的硬度檢驗(yàn)。 A標(biāo)尺適于測量高硬度淬火件、較小較薄件以及具有中等厚度硬化層零件的表面硬度。 B標(biāo)尺適于用測量硬度較低的退火件、正火件及調(diào)質(zhì)件。 C標(biāo)尺適用于測量淬火、回火后的零件，以及厚硬化零件的表面硬度，對晶粒粗大且組織不均勻的件不宜采用 |
表面洛氏硬度試驗(yàn)法 GB/T230.1—2004 | 測量薄件、小件的硬度以及具有淺或中等厚度硬化層零件的表面硬度。 一般用N標(biāo)尺。T標(biāo)尺適用退火、正火薄件 |
維氏硬度試驗(yàn)法 GB/T4340.1—1999 小負(fù)荷維氏硬度試驗(yàn)法 GB/T4340.1—1999 顯微維氏硬度試驗(yàn)法 GB/T4340.1—1999 | 試驗(yàn)力一般不超過294.2N，主要用于測量有中等厚度的硬化層試件的表面硬度，測量小件、薄件以及具有淺硬化層零件的表面硬度，測量表面硬化零件的表層硬度梯度或硬化層深度，測量微小件、極薄件的硬度 測量表面硬化零件的表層硬度梯度或硬化層深度。 測量微小件、極薄件或顯微組織合金相的硬度 |
肖氏硬度試驗(yàn)法 GB/T4341—2001 | 主要用于現(xiàn)場大件的檢測，如檢測各種軋輥的硬度 |
鋼鐵硬度銼刀試驗(yàn)法 GB/T13321—91 | 形狀復(fù)雜零件、大件等的硬度檢驗(yàn)。 批量零件的硬度快速檢驗(yàn)。被檢面的硬度不應(yīng)低于40HRC |
里氏硬度試驗(yàn)法 GB/T17394—1998 | 大件、組裝件、形狀較復(fù)雜零件的現(xiàn)場硬度檢測
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努普硬度試驗(yàn)法 GB/T1884.9—2001 | 主要用于測量微小件、極薄件或顯微組織的硬度， 以及具有極薄或檢硬層、帶硊性材料的硬度 |
超聲硬度試驗(yàn)法 | 大件、組裝件、薄件、滲氮件等現(xiàn)場硬度檢驗(yàn) |
錘擊式布氏試驗(yàn)法 | 正火、退火或調(diào)質(zhì)處理大件及原材料的現(xiàn)場檢驗(yàn) |
有硬度層的零件表面硬度檢測方法與檢測力選擇
有效硬化層深度 /mm | 表面硬度檢測方法 | |
采用標(biāo)準(zhǔn) | 檢測力/N(kgf) | |
≤0.1 >0.1～0.2 | GB 4340.1—1999 GB 4340.1—1999 | ≤9.807(1) 9.807～49.03(1～5) |
>0.2～0.4 | GB 4340.1—1999 GB 230(15N或30N) | >49.03～294.2(5～30) 147.1或294.2（15或30） |
>0.4～0.6 | GB 4340.1—1999 GB 230—(A標(biāo)尺) | >98.0～490.3（10~50） 588.4(60) |
>0.6～0.8 >0.8 | GB 230—（A或C標(biāo)尺） GB230—（C標(biāo)尺） | 588.4或1471.0（60或150） 1471.0（150） |