洛氏硬度与抗拉强度勃氏硬度之关系.doc

CH3-硬度試驗硬度hardness–冶金方面：抵抗壓痕的能力磨擦滑潤：抵抗磨損的能力設計者：塑性流動應力之測量，或表現材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設備一.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以下合金鋼球：用於硬度值650以下三.標準硬度塊以HB450、400、350、300、250、229、220、180、150、125、100為一組四.計測顯微鏡(圖3-2)3-1-4實驗原理1900J.A.Brinell(瑞典人)所發表在硬材料為30sec–荷重作用時間在軟材料為60sec–荷重作用時間勃氏硬度(其中A為壓痕之球面表面積)e.q.1.直徑5mm鋼球荷重750kgf，得硬度值285→HBS(5/750)2852.直徑10mm超硬合金3000kg-f，得硬度值745→HBW7453.直徑5mm鋼球750kgf，得硬度值302→HB(5/750)3024.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︰(1)鋼：1.TS(tensilestrength)抗拉強度(kgf/mm2)=0.362*HB(asHB<175)2.TS(kgf/mm2)=0.345*HB(asHB>=175)(2)鑄鐵：TS(kg-f/mm2)=(3)C%=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3-123-2-4實驗原理由圖stanly.p.Rockwell.1919所發表2.HRC：洛氏C硬度，壓痕器為讚石圓錐，荷重150kgf–對淬火鋼等硬質材料HRB：洛氏B硬度，壓痕器為小硬鋼球，荷重100kgf3.▲HRC=(其中0.002為刻度盤之1刻度，h:除去大荷重只留下小荷重時之壓痕深度)▲HRB=硬度表示法如表3-8所示。假如無特別指定，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0.5為單位表示他。13.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)TS(kgf/mm2)=(asHRB≦90)TS(kgf/mm2)=(as90<HRB<100)TS(kgf/mm2)=(asHRC<10)TS(kgf/mm2)=(as10<HRC≦40)TS(kgf/mm2)=(asHRC>40)(2)HB與HR換算HB=(as40≦HRB≦100)HB=(asHRC<40)HB=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，惟形狀不同)—小負荷，1kgf~50kgf3-3-3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)3-3-4實驗原理1.1925英國R.Smith與G.Sandland所發表，於1930開始發現其有利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=0.2~0.55D，daverage=0.375D。3.VickersHardness▲HV=P/A=P：荷重(kg-f)A：壓痕表面積(mm2)d：壓痕之平均對角線長度(mm)θ=對角線夾角136。d==試片厚度>1.5d若試驗面為曲面需修正式=H0-H(其中H0為平面硬度，H球面硬度)補充資料：與各硬度值之關係：HB=0.951HV，當使用鋼球，且HN=200~400HB=0.941HV，當使用碳化鎢球，且HV=200~700(2)(3)2.3.微小硬度試驗—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—可量測小零件，薄材料‧‧‧‧切割工具之