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從事機械行業(yè)，無論是生產(chǎn)還是銷售人員，技術人員更不用說，都需要接觸不同的材料的硬度，有時硬度表示方法不一，需要我們來互相轉換。但這些東西十有八九的人一時搞不定。 不同種類壓入硬度的換算，在實際應用中，我們獲得硬度可能是通過幾種不同的測試方法得來的，為了便于比較，需要對不同的硬度進行換算。機械教授微信：jixiejiaoshou，內容不錯，值得關注。目前為止，人們已經(jīng)對硬度的換算展開了一些研究，但是大多數(shù)換算公式是在實際經(jīng)驗的指導下提出，并沒有形成一個公認得換算體系。 硬度簡介： 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。 1.布氏硬度(HB) 以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值(HB)，單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。 2.洛氏硬度(HR) 當HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示： · HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。 · HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。 · HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。 3 維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度HV值(kgf/mm2)。 注：洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標準，稱為標尺A、標尺B、標尺C。
洛氏硬度試驗是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗之一，三種標尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf)，最后根據(jù)壓痕深度計算硬度值。標尺A使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf)；標尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf)；而標尺C使用與標尺A相同的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標尺B適用相對較軟的材料，而標尺C適用較硬的材料。
實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。但各種材料的換算關系并不一致。 以下是國內在硬度換算方面的一些研究成果。 1、努氏硬度與維氏硬度的換算 (1)以相同硬度的物體對努氏維氏兩種壓頭具有相等的抗力為依據(jù)，分別對維氏努氏兩種壓頭在加載荷下的應力進行推導，再根據(jù)σHK=σHV得出：HV=0.968HK。本公式是在低載荷下測得，誤差比較大。此外在硬度值大于HV900時此公式誤差很大，失去參考價值。 (2)經(jīng)過推導與修正提出努氏硬度與維氏硬度的換算公式為 
經(jīng)實際數(shù)據(jù)驗證，該公式的最大相對換算誤差為0.75%，具有較高的參考價值。 2、洛氏硬度與維氏硬度的換算 (1)對Hans·Qvarnstorm提出的The Qvarnstorm換算公式 
進行修正后得出洛氏硬度與維氏硬度的換算公式為： 
此公式用我國公布的黑色金屬硬度標準數(shù)據(jù)進行換算，其HRC誤差基本上在±0.4 HRC 范圍內，其最大誤差也僅士0.9HRC，計算的HV誤差最大為±15HV。 (2)根據(jù)不同壓頭所受應力σHRC=σHV，通過對洛氏硬度與維氏硬度壓痕深度關系曲線的分析得出公式 
本公式與國家標準實驗換算值對照,換算式計算結果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。 (3)根據(jù)實際的實驗數(shù)據(jù)利用線性回歸的方法對洛氏硬度與維氏硬度的換算進行探討，得出公式： 
本公式使用范圍小，誤差較大，但計算簡便，在對精度要求不高時可以使用。 3、洛氏硬度與布氏硬度的換算 (1)對布氏壓痕和洛氏壓痕深度關系進行分析，根據(jù)壓頭的應力σHRC
=σHB得出換算公式 
計算結果與國家標準實驗值對照，換算式計算結果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。 (2)根據(jù)實際實驗數(shù)據(jù)用線性回歸法得到公式 
公式誤差偏大，使用范圍偏小，但計算簡便，在對精度要求不高的情況下可以使用。 4、布氏硬度與維氏硬度的換算 布氏硬度與維氏硬度的關系，同樣根據(jù)σHB=σHV得出公式此公式換算結果與國家標準換算值對照，換算誤差為±2HV。 
5、努氏硬度與洛氏硬度的換算 因為努氏硬度與洛氏硬度的對應曲線類似于拋物線[7]，故由曲線得出近似的換算公式為 
此公式比較精確，可以作為使用參考。 硬度換算公式
1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)
4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3
硬度測定範圍:
HS<100
HB<500
HRC<70
HV<1300 硬度換算表 |
| HV | HRC | HBS |
| HV | HRC | HBS |
| HV | HRC | HBS |
| 940 | 68 |
| 560 | 53 |
| 300 | 29.8 | 284 | 920 | 67.5 |
| 550 | 52.3 | 505 | 295 | 29.2 | 280 | 900 | 67 |
| 540 | 51.7 | 496 | 290 | 28.5 | 275 | 880 | 66.4 |
| 530 | 51.1 | 488 | 285 | 27.8 | 270 | 860 | 65.9 |
| 520 | 50.5 | 480 | 280 | 27.1 | 265 | 840 | 65.3 |
| 510 | 49.8 | 473 | 275 | 26.4 | 261 | 820 | 64.7 |
| 500 | 49.1 | 465 | 270 | 25.6 | 256 | 800 | 64 |
| 490 | 48.4 | 456 | 265 | 24.8 | 252 | 780 | 63.3 |
| 480 | 47.7 | 448 | 260 | 24 | 247 | 760 | 62.5 |
| 470 | 46.9 | 441 | 255 | 23.1 | 243 | 740 | 61.8 |
| 460 | 46.1 | 433 | 250 | 22.2 | 238 | 720 | 61 |
| 450 | 45.3 | 425 | 245 | 21.3 | 233 | 700 | 60.1 |
| 440 | 44.5 | 415 | 240 | 20.3 | 228 | 690 | 59.7 |
| 430 | 43.6 | 405 | 230 | 18 |
| 680 | 59.2 |
| 420 | 42.7 | 397 | 220 | 15.7 |
| 670 | 58.8 |
| 410 | 41.8 | 388 | 210 | 13.4 |
| 660 | 58.3 |
| 400 | 40.8 | 379 | 200 | 11 |
| 650 | 57.8 |
| 390 | 39.8 | 369 | 190 | 8.5 |
| 640 | 57.3 |
| 380 | 38.8 | 360 | 180 | 6 |
| 630 | 56.8 |
| 370 | 37.7 | 350 | 170 | 3 |
| 620 | 56.3 |
| 360 | 36.6 | 341 | 160 | 0 |
| 610 | 55.7 |
| 350 | 35.5 | 331 |
|
|
| 600 | 55.2 |
| 340 | 34.4 | 322 |
|
|
| 590 | 54.7 |
| 330 | 33.3 | 313 |
|
|
| 580 | 54.1 |
| 320 | 32.2 | 303 |
|
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| 570 | 53.6 |
| 310 | 31 | 294 |
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附錄G 鋼的硬度值換算（續(xù)） 表1 鋼的維氏硬度（HV）與其他硬度和強度的近似換算值a（續(xù)） 維 氏 硬 度 | 布氏硬度 10－mm鋼球 3000－kg負荷b | 洛氏硬度b | 表面洛氏硬度 表面金剛石圓錐壓頭 | 肖 氏 硬 度 | 抗拉強度 （近似值） Mpa (1000psi) | 維 氏 硬 度 | 標準 鋼球 | 鎢－硬質 合金鋼球 | A. 標尺 60-kg負荷 金剛圓錐壓頭 | · 標尺 100-kg負荷 金剛圓錐壓頭 | · 標尺 100-kg負荷 金剛圓錐壓頭 | · 標尺 100-kg負荷 金剛圓錐壓頭 | 15-N 標尺 15－kg 負荷 | 30-N 標尺 30－kg 負荷 | 45-N 標尺 45-kg 負荷 | HV | HBS | HBW | HRA | HRB | HRC | HRD | HR15N | HR30N | HR45N | HS | σb | HV | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 370 360 350 340 330 320 310 300 295 290 285 280 275 270 265 260 255 250 245 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 95 90 85 | 350 341 331 322 313 303 294 284 280 275 270 265 261 256 252 247 243 238 233 228 219 209 200 190 181 171 162 152 143 133 124 114 105 95 90 86 81 | 350 341 331 322 313 303 294 284 280 275 270 265 261 256 252 247 243 238 233 228 219 209 200 190 181 171 162 152 143 133 124 114 105 95 90 86 81 | 69.2 68.7 68.1 67.6 67.0 66.4 65.8 65.2 65.8 64.5 64.2 63.8 63.5 63.1 62.7 62.4 62.0 61.6 61.2 60.7 － － － － － － － － － ― ― － － － － － － | － (109.0) － (108.0) － (107.0) － (105.5) － (104.5) － (103.5) － (102.0) － (101.0) － 99.5 － 98.1 96.7 95.0 93.4 91.5 89.5 87.1 85.0 81.7 78.7 75.0 71.2 66.7 62.3 56.2 52.0 48.0 41.0 | 37.7 36.6 35.5 34.4 33.3 32.3 31.0 29.8 29.2 28.5 27.8 27.1 26.4 25.6 24.8 24.0 23.1 22.2 21.3 20.3 (18.0) (15.7) (13.4) (11.0) (8.5) (6.0) (3.0) (0.0) － － － － － － － － － | 53.6 52.8 51.9 51.1 50.2 49.4 48.4 47.5 47.1 46.5 46.0 45.3 44.9 44.3 43.7 43.1 42.2 41.7 41.1 40.3 － － － － － － － － － － － － － － － － － | 79.2 78.6 78.0 77.4 76.8 76.2 75.6 74.9 74.6 74.2 73.8 73.4 73.0 72.6 72.1 71.6 71.1 70.6 70.1 69.6 － － － － － － － － － － － － － － － － － | 57.4 56.4 55.4 54.4 53.6 52.3 51.3 50.2 49.7 49.0 48.4 47.8 47.2 46.4 45.7 45.0 44.2 43.4 42.5 41.7 － － － － － － － － － － － － － － － － － | 40.4 39.1 37.8 36.5 35.2 33.9 32.5 31.1 30.4 29.5 28.7 27.9 27.1 26.2 25.2 24.3 23.2 22.2 21.1 19.9 － － － － － － － － － － － － － － － － － | － 50 － 47 － 45 － 42 － 41 － 40 － 38 － 37 －36 － 34 33 32 30 29 28 26 25 24 22 21 20 － － － － － － | 1170(170) 1130(164) 1095(159) 1070(155) 1035(150) 1005(146) 980(142) 950(138) 935(136) 915(133) 905(131) 890(129) 875(127) 855(124) 840(122) 825(120) 805(117) 795(115) 780(113) 765(111) 730(106) 695(101) 670(97) 635(92) 605(88) 580(84) 545(79) 515(75) 490(71) 455(66) 425(62) 390(57) － － － － － | 370 360 350 340 330 320 310 300 295 290 285 280 275 270 265 260 255 250 245 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 95 90 85 |
a）在本表中用黑體字表示的值與按ASTM－E140表1的硬度轉換值一致，由相應的SAE－ASM－ASTM 聯(lián)合會列出的。 b）括號里的數(shù)值是超出范圍的，只是提供參考。 硬度對照表： 根據(jù)德國標準DIN50150,以下是常用范圍的鋼材抗拉強度與維氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的對照表。
抗拉強度
Rm
N/mm2
| 維氏硬度
HV | 布氏硬度
HB | 洛氏硬度
HRC | 250 | 80 | 76.0 | - | 270 | 85 | 80.7 | - | 285 | 90 | 85.2 | - | 305 | 95 | 90.2 | - | 320 | 100 | 95.0 | - | 335 | 105 | 99.8 | - | 350 | 110 | 105 | - | 370 | 115 | 109 | - | 380 | 120 | 114 | - | 400 | 125 | 119 | - | 415 | 130 | 124 | - | 430 | 135 | 128 | - | 450 | 140 | 133 | - | 465 | 145 | 138 | - | 480 | 150 | 143 | - | 490 | 155 | 147 | - | 510 | 160 | 152 | - | 530 | 165 | 156 | - | 545 | 170 | 162 | - | 560 | 175 | 166 | - | 575 | 180 | 171 | - | 595 | 185 | 176 | - | 610 | 190 | 181 | - | 625 | 195 | 185 | - | 640 | 200 | 190 | - | 660 | 205 | 195 | - | 675 | 210 | 199 | - | 690 | 215 | 204 | - | 705 | 220 | 209 | - | 720 | 225 | 214 | - | 740 | 230 | 219 | - | 755 | 235 | 223 | - | 770 | 240 | 228 | 20.3 | 785 | 245 | 233 | 21.3 | 800 | 250 | 238 | 22.2 | 820 | 255 | 242 | 23.1 | 835 | 260 | 247 | 24.0 | 850 | 265 | 252 | 24.8 | 865 | 270 | 257 | 25.6 | 880 | 275 | 261 | 26.4 | 900 | 280 | 266 | 27.1 | 915 | 285 | 271 | 27.8 | 930 | 290 | 276 | 28.5 | 950 | 295 | 280 | 29.2 | 965 | 300 | 285 | 29.8 | 995 | 310 | 295 | 31.0 | 1030 | 320 | 304 | 32.2 | 1060 | 330 | 314 | 33.3 | 1095 | 340 | 323 | 34.4 | 1125 | 350 | 333 | 35.5 | 1115 | 360 | 342 | 36.6 | 1190 | 370 | 352 | 37.7 | 1220 | 380 | 361 | 38.8 | 1255 | 390 | 371 | 39.8 | 1290 | 400 | 380 | 40.8 | 1320 | 410 | 390 | 41.8 | 1350 | 420 | 399 | 42.7 | 1385 | 430 | 409 | 43.6 | 1420 | 440 | 418 | 44.5 | 1455 | 450 | 428 | 45.3 | 1485 | 460 | 437 | 46.1 | 1520 | 470 | 447 | 46.9 | 1555 | 480 | (456) | 47.7 | 1595 | 490 | (466) | 48.4 | 1630 | 500 | (475) | 49.1 | 1665 | 510 | (485) | 49.8 | 1700 | 520 | (494) | 50.5 | 1740 | 530 | (504) | 51.1 | 1775 | 540 | (513) | 51.7 | 1810 | 550 | (523) | 52.3 | 1845 | 560 | (532) | 53.0 | 1880 | 570 | (542) | 53.6 | 1920 | 580 | (551) | 54.1 | 1955 | 590 | (561) | 54.7 | 1995 | 600 | (570) | 55.2 | 2030 | 610 | (580) | 55.7 | 2070 | 620 | (589) | 56.3 | 2105 | 630 | (599) | 56.8 | 2145 | 640 | (608) | 57.3 | 2180 | 650 | (618) | 57.8 |
| 660 |
| 58.3 |
| 670 |
| 58.8 |
| 680 |
| 59.2 |
| 690 |
| 59.7 |
| 700 |
| 60.1 |
| 720 |
| 61.0 |
| 740 |
| 61.8 |
| 760 |
| 62.5 |
| 780 |
| 63.3 |
| 800 |
| 64.0 |
| 820 |
| 64.7 |
| 840 |
| 65.3 |
| 860 |
| 65.9 |
| 880 |
| 66.4 |
| 900 |
| 67.0 |
| 920 |
| 67.5 |
| 940 |
| 68.0 |
硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗，生產(chǎn)上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。 實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。 下面是本站根據(jù)由實驗得到的經(jīng)驗公式制作的快速計算器，有一定的實用價值，但在要求數(shù)據(jù)比較精確時，仍需要通過試驗測得。 利用布氏硬度壓痕直徑直接換算出工件的洛氏硬度 在生產(chǎn)現(xiàn)場，由于受檢測儀器的限制，經(jīng)常使用布氏硬度計測量大型淬火件的硬度。如果想知道該工件的洛氏硬度值，通常的方法是，先測量出布氏硬度值，然后根據(jù)換算表，查出相對應的洛氏硬度值，這種方式顯然有些繁瑣。那么，能否根據(jù)布氏硬度計的壓痕直徑，直接計算出工件的洛氏硬度值呢？答案當然是肯定的。根據(jù)布氏硬度和洛氏硬度換算表，可歸納出一個計算簡單且容易記住的經(jīng)驗公式：HRC =（479-100D）/4，其中D為Φ10mm鋼球壓頭在30KN壓力下壓在工件上的壓痕直徑測量值。該公式計算出的值與換算值的誤差在0.5 ～ -1范圍內，該公式在現(xiàn)場用起來十分方便
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