硬度试验
硬度试验(Hardness Test)
Section titled “硬度试验(Hardness Test)”一、测试目的
Section titled “一、测试目的”测定材料抵抗局部塑性变形(压入)的能力。硬度是材料最常用、最便捷的力学性能指标,且与强度、耐磨性、热处理质量有良好相关性。多数硬度方法近乎无损,可用于成品抽检。
二、适用范围
Section titled “二、适用范围”| 方法 | 适用材料 |
|---|---|
| 邵氏 A | 软质橡胶、软塑料、弹性体 |
| 邵氏 D | 硬质橡胶、硬塑料 |
| 洛氏(HR) | 金属(淬火钢、硬质合金) |
| 布氏(HBW) | 金属(退火钢、铸铁、有色金属) |
| 维氏(HV) | 金属、陶瓷、薄片、渗层、镀层 |
| 球压痕 | 塑料(GB/T 3398) |
三、核心标准
Section titled “三、核心标准”| 标准号 | 标准名称 |
|---|---|
| GB/T 2411 | 塑料和硬橡胶 使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度) |
| GB/T 3398.1 | 塑料 硬度测定 第1部分:球压痕法 |
| GB/T 230.1 | 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法 |
| GB/T 231.1 | 金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法 |
| GB/T 4340.1 | 金属材料 维氏硬度试验 第1部分:试验方法 |
| ISO 868 | Plastics and ebonite - Determination of indentation hardness by means of a durometer |
📖 相关标准链接
Section titled “📖 相关标准链接”| 标准号 | 标准解读 | 标准原文 |
|---|---|---|
| GB/T 2411 | 解读 → | 原文 → |
| GB/T 230.1 | 解读 → | 原文 → |
四、试验方法与参数
Section titled “四、试验方法与参数”1. 橡胶/塑料(邵氏硬度)
Section titled “1. 橡胶/塑料(邵氏硬度)”| 参数 | 取值 |
|---|---|
| 邵氏 A 适用 | 20 ~ 90 HA |
| 邵氏 D 适用 | 20 ~ 90 HD |
| 试样厚度 | ≥ 6 mm(可叠加,但最多 3 层) |
| 读数时间 | 1 s(即时)或 15 s(延时),必须固定 |
| 测点间距 | ≥ 6 mm,距边缘 ≥ 12 mm |
| 测点数 | ≥ 5 点取中位数 |
2. 金属硬度对照
Section titled “2. 金属硬度对照”| 方法 | 压头 | 试验力 | 适用 |
|---|---|---|---|
| 洛氏 HRC | 金刚石圆锥 | 150 kgf | 淬火钢 |
| 洛氏 HRB | φ1.588 钢球 | 100 kgf | 软钢、有色金属 |
| 布氏 HBW | 硬质合金球 φ2.5/5/10 | 按 D² 系数选取 | 铸件、退火件 |
| 维氏 HV | 金刚石四棱锥 | 1 ~ 1000 gf | 薄片、渗层、微观 |
五、试验程序(以邵氏为例)
Section titled “五、试验程序(以邵氏为例)”┌──────────────────────────────────────────────────────────┐│ 1. 状态调节:23 ± 2 ℃,50 ± 10 % RH 调节 ≥ 16 h ││ ↓ ││ 2. 试样准备:表面平整、厚度 ≥ 6 mm,无气泡与杂质 ││ ↓ ││ 3. 压针垂直压入:压足与试样完全接触后计时 ││ ↓ ││ 4. 读数:固定 1 s 或 15 s 读数,记录数值 ││ ↓ ││ 5. 换点:至少 5 个点,点间距 ≥ 6 mm │└──────────────────────────────────────────────────────────┘六、结果表示
Section titled “六、结果表示”- 邵氏:HA XX / 1 s 或 HD XX / 15 s(必须标注读数时刻);
- 洛氏:HRC 45.2(须标注标尺与试验力);
- 布氏:HBW 10/3000(球径/试验力);
- 维氏:HV5 320(试验力 kgf)。
七、影响因素与注意事项
Section titled “七、影响因素与注意事项”- 读数时刻:邵氏硬度对读数时间极敏感,1 s 与 15 s 可差 3 ~ 5 个单位。报告必须注明。
- 试样厚度不足:厚度不够会导致读数偏高,可叠加但必须紧密无间隙。
- 测点位置:距边缘与测点间距不足会因材料约束效应导致读数偏高。
- 温度影响:橡胶硬度随温度显著变化,必须在标准环境测试。
- 金属试样表面:需打磨去除氧化层与脱碳层,表面粗糙度需满足标准要求。
- 硬度与强度换算:不同材料换算表仅为参考,不能作为设计依据。
体系归属:材料试验 / 力学性能试验