2019-04-29
金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力,称为硬度。
根据试验方法和适用范围不同,硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。
对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。
A、布氏硬度(HB)
用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)压入式样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径(L)。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示,单位为N/mm2(MPa)。
B、洛氏硬度(HR)
洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样,都是压痕试验方法。不同的是,它是测量压痕的深度。即,在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下,将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,用测量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数,以符号HR表示,所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度试验的标尺一般为A、B、C,即HRA、HRB、HRC。
洛氏硬度试验是目前应用很广的方法,其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料,它弥补了布氏法的不便,较布氏法简便,可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是,由于其压痕小,故硬度值不如布氏法准确。
维氏硬度(HV)
C、维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力(F)压入试验表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量压痕两对角线长度。
随着硬度计制造技术的进步,各种便携式仪器,特别是高精度便携式仪器不断出现,使得硬度测试实现了简单、快捷和准确。使现场硬度检测,生产线上的硬度控制及大工件的准确硬度检测成为可能。
常用钢热处理硬度一览表
钢号 | 参考直径与厚度 | 推荐硬度 | 备注 | |
HB | 压痕直径 | |||
35 | Φ≤10 | 388-321 | 3.1-3.4 | |
Φ≤20 | 321-269 | 3.4-3.7 | ||
Φ30-Φ40 | 285-229 | 3.6-4.0 | ||
厚度≤20板 | 269-217 | 3.7-4.1 | ||
厚度≤40 | 229-187 | 4.0-4.4 | ||
40 | Φ≤25 | 388-321 | 3.1-3.4 |
表面淬火硬度 HRC≥38 |
Φ≤40 | 321-269 | 3.4-3.7 | ||
Φ≤50 | 285-229 | 3.6-4.0 | ||
厚度≤20板 | 285-241 | 3.6-3.9 | ||
厚度≤40 | 241-207 | 3.9-4.2 | ||
45 | Φ≤25 | 477-388 | 2.8-3.1 |
表面淬火硬度: Φ≥100时 HRC≥40 Φ≤100时 HRC≥45 HRC≥48 |
Φ≤40 | 388-321 | 3.1-3.4 | ||
Φ≤60 | 321-269 | 3.4-3.7 | ||
Φ≤75 | 285-229 | 3.6-4.0 | ||
厚度≤20板 | 321-269 | 3.4-3.7 | ||
厚度≤40板 | 285-229 | 3.6-4.0 | ||
厚度≤60板 | 241-207 | 3.9-4.2 | ||
50 | Φ≤40 | 477-388 | 2.8-3.1 |
钢号 | 参考直径与厚度 | 推荐硬度 | 备注 | |
HB | 压痕直径 | |||
40Cr 30CrMoA 35CrMo 40Mn2 |
Φ≤30 | 477-388 | 2.8-3.1 |
表面淬火硬度 HRC≥45 |
Φ≤50 | 388-321 | 3.1-3.4 | ||
Φ≤80 | 321-269 | |||
Φ≤120 | 285-229 |
合金铸钢
钢号 | 推荐硬度范围 | |
布氏硬度HB | 压痕直径 | |
ZG32MnMo ZG32MnMo1 |
321-269 | 3.4-3.7 |
285-241 | 3.6-3.9 | |
255-217 | 3.8-4.1 |
铸钢
钢号 | 推荐硬度范围 | |
布氏硬度HB | 压痕直径 | |
ZG35(ZG270-500) ZG45(ZG310-570) ZG55(ZG340-640) |
参照碳素中碳钢 |
参照碳素中碳钢 |
钢号 |
模数 m滲 |
渗碳层厚mm | 表面硬度HRC | 芯部硬度HRC | ||||
渗 碳 |
12CrNi3A | 3.0-4.5 | 0.6-0.9 | ≥58 | 26-40 | |||
1.75-2.5 | 0.5-0.7 | ≥54 | ||||||
18CrNi4WA |
2.75-3.85 | 0.7-1.0 | ≥54 | |||||
4.5 | 0.8-1.1 | ≥56 | ||||||
伞齿轮 m≥7.72 |
0.8-1.1 | ≥56 | 35-45 | |||||
0.8-1.2 | ≥54 | 35-45 | ||||||
20Cr2Ni4A (12Cr2Ni4A) |
5-5.5 | 1.4-1.7 | ≥60 |
35-49 12Cr2 Ni4A: 35-45 |
||||
1.3-1.6 | ||||||||
7 | 1.3-1.7 | ≥60 | ||||||
8-9 | 1.3-1.7 | ≥60 | ||||||
1.6-1.9 | ||||||||
1.5-1.8 | ||||||||
20CrMnTi | 3.5-4.5 | 0.9-1.3 | 58-63 | 33-48 |
钢号 | 推荐硬度 |
GCr15 | HRC≥58 |
GCr9 | HRC≥58 |
钢号 |
模数 m滲 |
渗碳层厚mm | 表面硬度HRC | |
碳 氮 共 渗 |
12CrNi3A 20CrMnTi 20Cr |
<4 |
0.5-0.8 |
≥56 |
12CrNi3A 20CrMnTi 20Cr |
4-6 |
≥0.6 |
≥56 |
|
20Cr2Ni4A 12Cr2Ni4A 30CrMnTi |
<4 |
0.5-0.8 |
≥58 |
|
20Cr2Ni4A 12Cr2Ni4A 30CrMnTi |
4-6 | ≥0.6 |
≥58 |
|
≥7 | 0.7-0.8 |
渗碳钢
钢号 | 推荐硬度HB | 备注 |
18Cr2Ni4WA 20Cr2Ni4A |
375-311 |
18Cr2Ni4WA可制造发动机曲轴\变速箱主轴\被动轴等 20Cr2Ni4A可造齿轮等 |
444-341 | ||
444-321 |
钢号 | 参考直径与厚度 | 推荐硬度 | 备注 |
HB | |||
38CrSi 42CrMo 45CrNi |
Φ≤30 | 477-388 |
表面淬火硬度: HRC≥42 HRC≥45 HRC≥48 |
齿轮类 | 415-341 | ||
带齿发兰盘 | 388-321 | ||
Φ≤80 | 341-285 | ||
Φ≤100 | 321-269 | ||
Φ≤120 | 302-255 | ||
Φ≥120 | 285-229 | ||
30CrMnSiA 35CrMnSiA |
388-302 | 垫圈等 | |
321-269 | 摩擦片等 | ||
285-241 | 套筒扥 |
不锈钢
钢号 | 推荐硬度HB | 备注 |
2Cr13 | 302-255 | |
3Cr13 4Cr13 |
341-285 |
表面淬火硬度: 支撑衬套 HRC≥50 |
285-355 |
弹簧钢
钢号 | 推荐硬度HRC | 备注 |
65 | 冷硬钢丝Φ6以下 | |
70 | ||
85 |
36-42 | 一般用于厚度不大于15的小截面弹簧\薄片或垫圈等 |
38-48 | ||
47-54 | ||
60Mn | 36-42 | 制造大尺寸的弹簧\板簧\发条\**等 |
40-48 | ||
65Mn | 42-50 | 制造大尺寸的弹簧 |
60Si2Mn 60SiMnA |
41-49 | 适用于板簧 |
60SiMnWA | 41-49 | 大截面重载弹簧 |
70Si3MnA | 44-52 | 大截面重载弹簧 |
50CrVA | 40-48 | 大截面重载弹簧活300℃以下工作的弹簧 |
42-50 | ||
45CrNiMoVA | 41-47 | 弹性轴类 |
60Si2CrV 50CrMnVA 55SiMnMoV 55SiMnMoB |
45-52 |
大截面重载弹簧 |
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