硬度檢測方法選取時常用數(shù)據參數(shù)
金屬的硬度檢測方法有很多，如何選擇檢測硬度的方法和此類材料的硬度范圍、處理工藝和依據的相關標準有著直接的關系，以下我們就更出常用金屬的材料的硬度范圍、熱處理后零件硬度方法選用參考、常用硬度試驗方法及其選用參考及硬度層的零件表面硬度檢測方法與檢測力選擇，以便用戶在實際檢測時能夠選擇理想的檢測方式。
常用金屬材料的硬度范圍參考表
金屬種類 | 硬度范圍 | 金屬種類 | 硬度范圍 | |||||||
鐵 | 灰口鑄鐵 球墨鑄鐵 | 150～280 HBS 130～320 HBS | 有色金屬材料 | 鑄造鋁合金 壓鑄鋁合金 鑄造銅合金 壓鑄銅合金 鑄造鋅合金 壓鑄鋅合金 | 45～130 HBS 60～90 HBS 44～169 HBS 85～130 HBS 80～110 HBS 80～95 HBS | |||||
可鍛 鑄鐵 | 黑心 白心 | 120～290 HBS ≤230 HBS | ||||||||
耐熱鑄鐵 | 160～364 HBS | |||||||||
鋼 | 優(yōu)質碳 素結構鋼 | 熱軋 退火 | 131～302 HBS 187～255 HBS | |||||||
鑄造 軸承 合金 | 鉛基 錫基 鋁基 銅基 | 18～32 HBS 20～34 HBS 35～40 HBS 60～65 HBS | ||||||||
合金結構鋼 | 187～269 HBS | |||||||||
碳素工 具鋼 | 退火 淬火后 | 187～217 HBS ≤62 HBS | ||||||||
合金工 具鋼 | 交貨狀態(tài) 淬火 | 179～268 HBS ≥45~64 HBS | 鎳合 金 | 退火 冷軋 | 90～200 HBS 140～300 HBS | |||||
高速工 具鋼 | 交貨狀態(tài) 淬火回火 | ≤285 HBS ≥63～66 HBC | 鑄造鈦合金 鎂合金 硬質合金 高比重（密度）合金 | 210～365 HBS 49～95 HBS ≥82～93.3 HBA 290～310 HBS | ||||||
軸承鋼 制品 | 退火 淬火回火 | 170～207 HBS 58~66HBC | ||||||||
彈簧鋼 | 熱軋狀態(tài) 熱處理 | 285～32 HBS ≤50 HBC | 變形鋁合金 變形銅合金 | ≤190 HBS ≤370 HV | ||||||
熱處理后零件硬度測試方法選用參考（鋼鐵零件）
熱處理類別 | 硬度測量方法 | 選用參考 |
正火與退火 | 布氏法GB 231.1—2002 洛氏法GB 230.1—2004 維氏法GB 4340.1—1999 錘擊或彈簧加力或布氏法 | 一般用GB231。 當硬度低于225HBS時，為比較可用GB230 B標尺或GB 4340。 大件可用錘擊或彈簧加力式或布氏法 |
淬火與回火 調質處理 | 洛氏法GB 230.1—2004 布氏法GB 231.1—2002 維氏法GB 4340.1—1999 肖氏法GB 4341—2001 銼刀試驗法GB 13321—91 里氏法 GB 17394—1998 | 一般用GB 230。 對調質處理件可用GB 231。 對薄小件可用GB 4340。 對大件可用GB 4341或GB 17394。 對大批量件可用GB 13321。 |
感應淬火與火焰淬火 | 維氏法GB 4340.1—1999 洛氏法GB230.1—2004 表面洛氏法GB230.1—2004 銼刀試驗法GB 13321—91 肖氏法GB4343—2001 里氏法GB17394—1998 | 作有效硬化層深度(DS)測量時用GB 4340。 只用表面硬度檢測可用GB230。 滲層深度足夠時，可用GB230。 大批量件可用GB13321。 大件可用GB4341或GB17394。 |
滲碳與碳氮共滲 | 維氏法GB4340.1—1999 表面洛氏法GB230.1—2004 肖氏法GB4341—2001 銼刀試驗法GB13321—91 里氏法GB17394—1998 | 作有效硬化層深度（DC）測量時， 應用GB4340和GB230。 只作表面硬度時可用GB230(DC≥0.65mm時)。 大批量件可用GB13321。 大件可用GB4341或GB17394 |
滲氮 | 維氏法GB4340.1—1999 表面洛氏法GB230.1—2004 肖氏法GB4341—84 銼刀試驗法GB13321—91 里氏法GB17394—1998 | 作滲氮層深度（DN）時，應用4340小負荷。 維氏法，檢測力2.94N（kgf）。 只作表面硬度時可用GB230。 大件用GB4341或GB17394。 大批單件用GB13321。 |
滲硼、滲鉻、滲釩 | 維氏法GB4340.1—1999 努普法GB18449.1—2001 | 一般用GB4340測量， 檢測力為0.490~0.981N(0.05~0.1kgf) |
注：DS—表面淬火回火；DC—滲碳或碳氮共滲后淬火回火；DN—滲氮。
常用硬度試驗方法及其選用參考表
硬度試驗方法 | 適用范圍 |
布氏硬度試驗法 GB231.1—2002 | 一般用球壓頭測量退火、正火、調質件及鑄件的硬度。因壓痕大對成品件不且采用。 |
洛氏硬度試驗法 GB/T230.1—2004 | 批量件、成品件及半成品件的硬度檢驗。 A標尺適于測量高硬度淬火件、較小較薄件以及具有中等厚度硬化層零件的表面硬度。 B標尺適于用測量硬度較低的退火件、正火件及調質件。 C標尺適用于測量淬火、回火后的零件，以及厚硬化零件的表面硬度，對晶粒粗大且組織不均勻的件不宜采用 |
表面洛氏硬度試驗法 GB/T230.1—2004 | 測量薄件、小件的硬度以及具有淺或中等厚度硬化層零件的表面硬度。 一般用N標尺。T標尺適用退火、正火薄件 |
維氏硬度試驗法 GB/T4340.1—1999 小負荷維氏硬度試驗法 GB/T4340.1—1999 顯微維氏硬度試驗法 GB/T4340.1—1999 | 試驗力一般不超過294.2N，主要用于測量有中等厚度的硬化層試件的表面硬度，測量小件、薄件以及具有淺硬化層零件的表面硬度，測量表面硬化零件的表層硬度梯度或硬化層深度，測量微小件、極薄件的硬度 測量表面硬化零件的表層硬度梯度或硬化層深度。 測量微小件、極薄件或顯微組織合金相的硬度 |
肖氏硬度試驗法 GB/T4341—2001 | 主要用于現(xiàn)場大件的檢測，如檢測各種軋輥的硬度 |
鋼鐵硬度銼刀試驗法 GB/T13321—91 | 形狀復雜零件、大件等的硬度檢驗。 批量零件的硬度快速檢驗。被檢面的硬度不應低于40HRC |
里氏硬度試驗法 GB/T17394—1998 | 大件、組裝件、形狀較復雜零件的現(xiàn)場硬度檢測
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努普硬度試驗法 GB/T1884.9—2001 | 主要用于測量微小件、極薄件或顯微組織的硬度， 以及具有極薄或檢硬層、帶硊性材料的硬度 |
超聲硬度試驗法 | 大件、組裝件、薄件、滲氮件等現(xiàn)場硬度檢驗 |
錘擊式布氏試驗法 | 正火、退火或調質處理大件及原材料的現(xiàn)場檢驗 |
有硬度層的零件表面硬度檢測方法與檢測力選擇
有效硬化層深度 /mm | 表面硬度檢測方法 | |
采用標準 | 檢測力/N(kgf) | |
≤0.1 >0.1～0.2 | GB 4340.1—1999 GB 4340.1—1999 | ≤9.807(1) 9.807～49.03(1～5) |
>0.2～0.4 | GB 4340.1—1999 GB 230(15N或30N) | >49.03～294.2(5～30) 147.1或294.2（15或30） |
>0.4～0.6 | GB 4340.1—1999 GB 230—(A標尺) | >98.0～490.3（10~50） 588.4(60) |
>0.6～0.8 >0.8 | GB 230—（A或C標尺） GB230—（C標尺） | 588.4或1471.0（60或150） 1471.0（150） |