布氏和洛氏硬度

硬度测试是最广泛使用的材料测试方法之一。静态硬度测量便于精确确定硬度。

什么是布氏硬度？

布氏硬度（HBW）是施加的力与印刷表面之间的比率。压头是硬金属球，其直径D由力F压印到材料的表面层中。球的直径是标准化的，相当于：10; 5; 2.5; 1毫米。

通过压印测试材料，产生基本直径dB和深度hB的立方直径形状的印记。布氏硬度计使用9.807N至29420N的冲击力，具体取决于测试材料和叶轮球的直径。

在测试钢或钢材料的情况下，负载通常施加10至15秒，而对于其他较软材料，负载必须施加至少30秒。待测试的主体必须经过净化和脱脂，并且表面光滑，以便测量尽可能精确，以便确定帽罩碗的直径。

在测量过程中，必须没有振动，因为它们可能会过度影响测量硬度的值。布氏硬度是无量纲尺寸。与其他硬度测试方法相比，Brinell的球留下最深和最大的印刷，因此在功能和/或美学上损害了表面（如果在产品上而不是在样品上测量硬度）。

与布氏和维氏的方法不同，罗克韦尔的方法并没有测量印记的大小，而是测量压头的穿透深度。这就是为什么在罗克韦尔的情况下，在硬度标度释放之后读取硬度。

电感器由金刚石杆或金合欢球制成。茎金刚石的峰值角为1200°，圆角半径为0.2mm，而球的直径为1/16“和1/8”。 HRB（球）测试用于软和中硬金属，而HRC（锥）用于硬木和通常热处理的材料。

压头的总可能穿透深度为0.2mm（HRC）或0.26mm（HRB），HRC法分为100份或HRB法为130，因此Rockwell方法的硬度为：1e = 0.002m。在HRC方法中，压头具有金刚石主干的形式，其在预加载F0 = 98.07N下加载3秒的时间，从而获得测量穿透深度的起始点。

总载荷F通过加入主载荷F1 = 1373N，持续4±2秒，并且硬度量定义压头hR的穿透深度，在去除主载荷F1后，当由于发生回填而发生回填时材料弹性。对于HRB方法，测量原理是相同的，除了钢球印有F0 = 98.07N或主载荷F1 = 882.6N的预载荷，因此总载荷为F = 980.7N。

在Brignell方法的情况下，穿透器是直径为D的钙质球（硬度高达450HB）或硬质金属（硬度高达650HB），其由力F在材料的表面层中发射。球的标准直径为10,5,2.5,2和1毫米。

在Rockwell的方法中，使用了几种类型的穿透器：对于软材料，使用小钢球（HRB方法），对于硬材料使用金刚石锥（HRC方法）。金刚石锥的峰值角为1200°，半径为0.2mm，而钢球的直径为1/16“，1/8”，1/4“和1/2”。

布氏测试非常慢（30 - 60秒）。

罗克韦尔的测试时间较短（10 - 15秒）。

布氏硬度（HB）是施加力F（N）与指纹S表面的比值（mm）²）：HBW =（F * 0.102 / S）; S =π* D * h。

罗克韦尔方法HRB = 130 - （e / 0.002）; HRC = 100 - （e / 0.002）

布氏方法用于软质和中质硬质材料。

罗克韦尔的测试用于软质和中硬质材料（铝，软钢，铜合金等）

布氏方法的优点是简单的表面处理和易于测量的印刷直径。

罗克韦尔法更快，设备上的硬度立即读数更快，测试留下浅印。

布氏方法的缺点是无法测量≥650HB的硬度;硬度取决于负载并根据X（负载程度），因此有必要选择合适的力F;在测量之后，印模很大并留下可见的痕迹。

对于Rockwell的测试，可能会出现锥形断裂和±2 HRB / HRC的不精确度。