G 钢的硬度值换算（续）
表1 钢的维氏硬度（HV）与其他硬度和强度的近似换算值（续）
布氏硬度 10－mm钢球 维 氏 硬 度 标准 钢球 钨－硬质 合金钢球 A. 标尺 60-kg负荷 金刚圆锥压头 ? 标尺 100-kg负荷 ? 标尺 100-kg负荷 ? 标尺 100-kg负荷 15-N 标尺 15－kg 30-N 标尺 30－kg 负荷 45-N 标尺 45-kg 负荷 3000－kgb负荷 表面洛氏硬度 洛氏硬度 表面金刚石圆锥压头 肖 抗拉强度 维 ba
氏 （近似值） 氏 硬 Mpa 硬 度 (1000psi) 度 金刚圆金刚圆金刚圆锥压头 锥压头 锥压头 负荷 HV HBS HBW 1 2 3 HRA 4 69.2 68.7 68.1 67.6 67.0 66.4 65.8 65.2 65.8 64.5 64.2 63.8 HRB 5 － (109.0) － (108.0) － (107.0) － (105.5) － (104.5) － (103.5) HRC 6 37.7 36.6 35.5 34.4 33.3 32.3 31.0 29.8 29.2 28.5 27.8 27.1 HRD 7 53.6 52.8 51.9 51.1 50.2 49.4 48.4 47.5 47.1 46.5 46.0 45.3 HR15N HR30N HR45N HS 8 79.2 78.6 78.0 77.4 76.8 76.2 75.6 74.9 74.6 74.2 73.8 73.4 9 57.4 56.4 55.4 54.4 53.6 52.3 51.3 50.2 49.7 49.0 48.4 47.8 10 11 σb 12 HV 13 370 350 350 360 341 341 350 331 331 340 322 322 330 313 313 320 303 303 310 294 294 300 284 284 295 280 280 290 275 275 285 270 270 280 265 265 40.4 － 1170(170) 370 39.1 50 1130(164) 360 37.8 － 1095(159) 350 36.5 47 1070(155) 340 35.2 － 1035(150) 330 33.9 45 1005(146) 320 32.5 － 980(142) 310 31.1 42 950(138) 300 30.4 － 935(136) 295 29.5 41 915(133) 290 28.7 － 905(131) 285 27.9 40 890(129) 280 275 261 261 270 256 256 265 252 252 260 247 247 255 243 243 250 238 238 245 233 233 240 228 228 230 219 219 220 209 209 210 200 200 200 190 190 190 181 181 180 171 171 170 162 162 160 152 152 150 143 143 140 133 133 130 124 124 120 114 114 110 105 105 100 95 95 90 85 90 86 81 95 90 86 81 63.5 63.1 62.7 62.4 62.0 61.6 61.2 60.7 － － － － － － － － － ― ― － － － － － － － (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 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) － － － － － － － － － 44.9 44.3 43.7 43.1 42.2 41.7 41.1 40.3 － － － － － － － － － － － － － － － － － 73.0 72.6 72.1 71.6 71.1 70.6 70.1 69.6 － － － － － － － － － － － － － － － － － 47.2 46.4 45.7 45.0 44.2 43.4 42.5 41.7 － － － － － － － － － － － － － － － － － 27.1 － 875(127) 275 26.2 38 855(124) 270 25.2 － 840(122) 265 24.3 37 825(120) 260 23.2 －36 22.2 － 21.1 34 19.9 33 － 32 － 30 － 29 － 28 － 26 － 25 － 24 － 22 － 21 － 20 － － － － － － － － － － － － － 805(117) 255 795(115) 250 780(113) 245 765(111) 240 730(106) 230 695(101) 220 670(97) 635(92) 605(88) 580(84) 545(79) 515(75) 490(71) 455(66) 425(62) 390(57) － － － － － 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 95 90 85 a）在本表中用黑体字表示的值与按ASTM－E140表1的硬度转换值一致，由相应的SAE－ASM－ASTM 联合会列出的。
b）括号里的数值是超出范围的，只是提供参考。
利用布氏硬度压痕直径直接换算出工件的洛氏硬度
在生产现场，由于受检测仪器的限制，经常使用布氏硬度计测量大型淬火件的硬度。如果想知道该工件的洛氏硬度值，通常的方法是，先测量出布氏硬度值，然后根据换算表，查出相对应的洛氏硬度值，这种方式显然有些繁琐。那么，能否根据布氏硬度计的压痕直径，直接计算出工件的洛氏硬度值呢？答案当然是肯定的。根据布氏硬度和洛氏硬度换算表，可归纳出一个计算简单且容易记住的经验公式：HRC =（479-100D）/4，其中D为Φ10mm钢球压头在30KN压力下压在工件上的压痕直径测量值。该公式计算出的值与换算值的误差在0.5 ～ -1范围内，该公式在现场用起来十分方便，您不妨试一试。
附录：
金属工艺学
金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科. 主要内容:1 常用金属材料性能
2 各种工艺方法本身的规律性及应用.
3 金属机件的加工工艺过程、结构工艺性。 热加工：金属材料、铸造、压力加工、焊接
目的、任务：使学生了解常用金属材料的性质及其加工工艺的基础知识，为学习其它相关课程及以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的金属工艺学的基础。 [以综合为基础，通过综合形成能力]
第一篇 金属材料
第一章 金属材料的主要性能
两大类：1 使用性能：机械零件在正常工作情况下应具备的性能。 包括：机械性能、物理、化学性能
2 工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。
第一节 金属材料的机械性能
指力学性能---受外力作用反映出来的性能。 一 弹性和塑性：
1弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。 力和变形同时存在、同时消失。 如弹簧：弹簧靠弹性工作。
2 塑性：金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。（金属之间的连续性没破坏） 塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。
塑性变形：在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。 3 拉伸图
金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。 以低碳钢为例
ζk ζs ζe
ε（Δl）
b
将金属材料制成标准式样。
在材料试验机上对试件轴向施加静压力P，为消除试件尺寸对材料性能的影响，分别以应力ζ（即单位面积上的拉力4P/πd2）和应变（单位长度上的伸长量Δl/l0 ）来代替P和Δl，得到应力——应变图 1）弹性阶段oe ζe——弹性极限
2）屈服阶段：过e点至水平段右端 ζs——塑性极限，s——屈服点
过s点水平段——说明载荷不增加，式样仍继续伸长。 （P一定，ζ=P/F一定，但真实应力P/F1↑ 因为变形，F1↓） 发生永久变形
3）强化阶段：水平线右断至b点 P↑ 变形↑
ζb——强度极限，材料能承受的最大载荷时的应力。 4）局部变形阶段bk
过b点，试样某一局部范围内横向尺寸突然急剧缩小。 ―缩颈‖ （试样横截面变小，拉力↓）
4 延伸率和断面收缩率：——表示塑性大小的指针 1）延伸率： δ= l0——式样原长，l1——拉深后长 2）断面收缩率： F0——原截面，F1—拉断后截面 * 1） δ、ψ越大，材料塑性越好
2）ε与δ区别：拉伸图中 ε=ε弹+ε塑 ， δ=εmas塑 3）一般δ〉5%为塑性材料，δ〈5%为脆性材料。 5 条件屈服极限ζ0。2
有些材料在拉伸图中没有明显的水平阶段。通常规定产生0.2塑性变形的应力作为屈服极限,称为条件屈服极限.
二 刚度
金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力— 1 材料本质
弹性模量—在弹性范围内,应力与应变的比值.其大小主要决定材料本身. 相当于单位元元变形所需要的应力.
ζ=Εε, Ε=ζ/ε=tgα 2几何尺寸\\形状\\受力
相同材料的E相同,但尺寸不同,则其刚度也不同.所以考虑材料刚度时要把E\\形状\\尺寸同时考虑.还要考虑受力情况.
三 强度
强度指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力. 按作用力性质的不同,可分为:
抗拉强度 ζ+ 抗压强度ζ- 抗弯强度ζw 抗剪强度ηb 抗扭强度ζn
常用来表示金属材料强度的指标:
屈服强度: (Pa N/m2) Ps-产生屈服时最大外力, F0-原截面 抗拉强度 (Pa N/m2) Pb-断裂前最大应力.
ζs \\ζb在设计机械和选择评定材料时有重要意义.因金属材料不能在超过ζs的条件下工作,否则会塑变.超过ζb工作,机件会断裂.
ζs--ζb之间塑性变形,压力加工 四 硬度
金属抵抗更硬的物体压入其内的能力—
是材料性能的综合物理量,表示金属材料在一个小的体积范围内的抵抗弹性变形\\塑性变形或断裂的能力. 1布式硬度 HB
用直径D的淬火钢球或硬质合金球,在一定压力P下,将钢球垂直地压入金属表面,并保持压力到规定的时间后卸荷,测压痕直径d(用刻度放大镜测)则
HB=P/F (N/mm2) 单位一般不写. F-压痕面积.
HBS—压头用淬火钢球, HBW—压头用硬质合金球
l 因钢球存在变形问题,不能测太硬的材料,适于HBS<450, 如铸铁,有色金属,软钢等. 而HＢＷ＜６５０． l 特点：压痕大，代表性全面 l 应用：不适宜薄件和成品件 ２ 洛式硬度ＨＲ
用金刚石圆锥在压头或钢球，在规定的预载荷和总载荷下，压入材料，卸载后，测其深度ｈ，由公式求出，可在硬度计上直接读出，无单位． 不同压头应用范围不同如下表： HRB ｄ＝1.588淬火钢球 980.7 退火钢 灰铁 有色金属 HRC 1471 淬火 回火件 1200金刚石圆锥 HRA 588.4 硬质合金 碳化物 优点:易操作,压痕小,适于薄件,成品件 缺点:压痕小,代表性不全面需多测几点.
*硬度与强度有一定换算关系,故应用广泛.根据硬度可近似确定强度,如灰铁: ζb=1HBS 3显微硬度(Hm)
用于测定金属组织中个别组成体,夹杂物等硬度.
显微放大测量 显微硬度(查表)与HR有对应关系.如:磨削烧伤表面,看烧伤层硬度变化. 五 冲击韧性ak 材料抵抗冲击载荷的能力
常用一次摆锤冲击试验来测定金属材料的冲击韧性,标准试样一次击断,用试样缺口处单位截面积上的冲击功来表
布氏硬度和洛氏硬度对照表
