各种硬度值的换算
硬度的使用虽然十分广泛,但它并非材料独立的基本性能,而仅仅是指材料表层某一小体积内抵抗变形或破裂的能力。至于具体的硬度究竟表征何种抗力则取决于其采用的试验方法,即硬度的类型。如压入法硬度表征材料抵抗变形的能力,刻画法硬度则表征材料抵抗破裂的能力,等等。可见硬度本身并没有确切的物理意义。因此各类硬度值之间就不存在理论上的换算公式。但在材料生产和研究工作中,往往需要某种硬度值而无试验设备,或试验条件受限(如试样太薄、太软等)而无法测定所需硬度。在这种情况下就需要由某种硬度值换算成所需硬度值。为此,人们通过长期实践,积累了大量数据,用数学方法得出一些硬度换算公式。当然,这些公式都是经验性的,它们只是试验数据平均值和近似值的换算关系式而已,但所得结果仍有一定的参考价值。
几种硬度的近似换算公式如下:
(1)HB与HV关系
当HB≤400时, HB≈HV
HB>400时, HB<HV
(2)HB与HR关系
HB=4030/130-HRF
HB=7300/130-HRB(40<HRB<100)
HB=333000/(100-HRA)2(55<HRA<70)
HB=1520000-4500HRC/(100-HRC)2(20<HRC<40)
HB=25000-10(57-HRC)2/100-HRC(50<HRC<60)
(3)HV与HRC关系
HV=2×106/(112-HRC)2
(4)HB与HS关系
HB=αHS
式中系数α随材料不同而异(详见表1),HS为带金刚石冲头所测得的肖氏硬度值。如采用钢球冲头时,应将试验结果乘以系数0.56,以折算成带金刚石冲头的肖氏硬度值。
表1 几种钢的HB与HS的关系系数α
材料 | 淬火工具钢 | 低碳钢 | 镍铬钢 | 铸铁 |
α | 6.6 | 5.3 | 7.7 | 4.6~5.5 |