硬度检测方法选取时常用数据参数
金属的硬度检测方法有很多，如何选择检测硬度的方法和此类材料的硬度范围、处理工艺和依据的相关标准有着直接的关系，以下我们就更出常用金属的材料的硬度范围、热处理后零件硬度方法选用参考、常用硬度试验方法及其选用参考及硬度层的零件表面硬度检测方法与检测力选择，以便用户在实际检测时能够选择理想的检测方式。
常用金属材料的硬度范围参考表
金属种类 | 硬度范围 | 金属种类 | 硬度范围 | |||||||
铁 | 灰口铸铁 球墨铸铁 | 150～280 HBS 130～320 HBS | 有色金属材料 | 铸造铝合金 压铸铝合金 铸造铜合金 压铸铜合金 铸造锌合金 压铸锌合金 | 45～130 HBS 60～90 HBS 44～169 HBS 85～130 HBS 80～110 HBS 80～95 HBS | |||||
可锻 铸铁 | 黑心 白心 | 120～290 HBS ≤230 HBS | ||||||||
耐热铸铁 | 160～364 HBS | |||||||||
钢 | 优质碳 素结构钢 | 热轧 退火 | 131～302 HBS 187～255 HBS | |||||||
铸造 轴承 合金 | 铅基 锡基 铝基 铜基 | 18～32 HBS 20～34 HBS 35～40 HBS 60～65 HBS | ||||||||
合金结构钢 | 187～269 HBS | |||||||||
碳素工 具钢 | 退火 淬火后 | 187～217 HBS ≤62 HBS | ||||||||
合金工 具钢 | 交货状态 淬火 | 179～268 HBS ≥45~64 HBS | 镍合 金 | 退火 冷轧 | 90～200 HBS 140～300 HBS | |||||
高速工 具钢 | 交货状态 淬火回火 | ≤285 HBS ≥63～66 HBC | 铸造钛合金 镁合金 硬质合金 高比重（密度）合金 | 210～365 HBS 49～95 HBS ≥82～93.3 HBA 290～310 HBS | ||||||
轴承钢 制品 | 退火 淬火回火 | 170～207 HBS 58~66HBC | ||||||||
弹簧钢 | 热轧状态 热处理 | 285～32 HBS ≤50 HBC | 变形铝合金 变形铜合金 | ≤190 HBS ≤370 HV | ||||||
热处理后零件硬度测试方法选用参考（钢铁零件）
热处理类别 | 硬度测量方法 | 选用参考 |
正火与退火 | 布氏法GB 231.1—2002 洛氏法GB 230.1—2004 维氏法GB 4340.1—1999 锤击或弹簧加力或布氏法 | 一般用GB231。 当硬度低于225HBS时，为比较可用GB230 B标尺或GB 4340。 大件可用锤击或弹簧加力式或布氏法 |
淬火与回火 调质处理 | 洛氏法GB 230.1—2004 布氏法GB 231.1—2002 维氏法GB 4340.1—1999 肖氏法GB 4341—2001 锉刀试验法GB 13321—91 里氏法 GB 17394—1998 | 一般用GB 230。 对调质处理件可用GB 231。 对薄小件可用GB 4340。 对大件可用GB 4341或GB 17394。 对大批量件可用GB 13321。 |
感应淬火与火焰淬火 | 维氏法GB 4340.1—1999 洛氏法GB230.1—2004 表面洛氏法GB230.1—2004 锉刀试验法GB 13321—91 肖氏法GB4343—2001 里氏法GB17394—1998 | 作有效硬化层深度(DS)测量时用GB 4340。 只用表面硬度检测可用GB230。 渗层深度足够时，可用GB230。 大批量件可用GB13321。 大件可用GB4341或GB17394。 |
渗碳与碳氮共渗 | 维氏法GB4340.1—1999 表面洛氏法GB230.1—2004 肖氏法GB4341—2001 锉刀试验法GB13321—91 里氏法GB17394—1998 | 作有效硬化层深度（DC）测量时， 应用GB4340和GB230。 只作表面硬度时可用GB230(DC≥0.65mm时)。 大批量件可用GB13321。 大件可用GB4341或GB17394 |
渗氮 | 维氏法GB4340.1—1999 表面洛氏法GB230.1—2004 肖氏法GB4341—84 锉刀试验法GB13321—91 里氏法GB17394—1998 | 作渗氮层深度（DN）时，应用4340小负荷。 维氏法，检测力2.94N（kgf）。 只作表面硬度时可用GB230。 大件用GB4341或GB17394。 大批单件用GB13321。 |
渗硼、渗铬、渗钒 | 维氏法GB4340.1—1999 努普法GB18449.1—2001 | 一般用GB4340测量， 检测力为0.490~0.981N(0.05~0.1kgf) |
注：DS—表面淬火回火；DC—渗碳或碳氮共渗后淬火回火；DN—渗氮。
常用硬度试验方法及其选用参考表
硬度试验方法 | 适用范围 |
布氏硬度试验法 GB231.1—2002 | 一般用球压头测量退火、正火、调质件及铸件的硬度。因压痕大对成品件不且采用。 |
洛氏硬度试验法 GB/T230.1—2004 | 批量件、成品件及半成品件的硬度检验。 A标尺适于测量高硬度淬火件、较小较薄件以及具有中等厚度硬化层零件的表面硬度。 B标尺适于用测量硬度较低的退火件、正火件及调质件。 C标尺适用于测量淬火、回火后的零件，以及厚硬化零件的表面硬度，对晶粒粗大且组织不均匀的件不宜采用 |
表面洛氏硬度试验法 GB/T230.1—2004 | 测量薄件、小件的硬度以及具有浅或中等厚度硬化层零件的表面硬度。 一般用N标尺。T标尺适用退火、正火薄件 |
维氏硬度试验法 GB/T4340.1—1999 小负荷维氏硬度试验法 GB/T4340.1—1999 显微维氏硬度试验法 GB/T4340.1—1999 | 试验力一般不超过294.2N，主要用于测量有中等厚度的硬化层试件的表面硬度，测量小件、薄件以及具有浅硬化层零件的表面硬度，测量表面硬化零件的表层硬度梯度或硬化层深度，测量微小件、极薄件的硬度 测量表面硬化零件的表层硬度梯度或硬化层深度。 测量微小件、极薄件或显微组织合金相的硬度 |
肖氏硬度试验法 GB/T4341—2001 | 主要用于现场大件的检测，如检测各种轧辊的硬度 |
钢铁硬度锉刀试验法 GB/T13321—91 | 形状复杂零件、大件等的硬度检验。 批量零件的硬度快速检验。被检面的硬度不应低于40HRC |
里氏硬度试验法 GB/T17394—1998 | 大件、组装件、形状较复杂零件的现场硬度检测
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努普硬度试验法 GB/T1884.9—2001 | 主要用于测量微小件、极薄件或显微组织的硬度， 以及具有极薄或检硬层、带硊性材料的硬度 |
超声硬度试验法 | 大件、组装件、薄件、渗氮件等现场硬度检验 |
锤击式布氏试验法 | 正火、退火或调质处理大件及原材料的现场检验 |
有硬度层的零件表面硬度检测方法与检测力选择
有效硬化层深度 /mm | 表面硬度检测方法 | |
采用标准 | 检测力/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标尺) | >98.0～490.3（10~50） 588.4(60) |
>0.6～0.8 >0.8 | GB 230—（A或C标尺） GB230—（C标尺） | 588.4或1471.0（60或150） 1471.0（150） |