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发表于 2005-11-21 13:10
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硬度换算问题。
硬度换算公式:
1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)
4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3
硬度测定范围:
HS<100
HB<500
HRC<70
HV<1300
(80~88)HRA, (85~95)HRB, (20~70)HRC
洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C为三种不同的标准,称为标尺A、标尺B、标尺C。
洛氏硬度试验是现今所使用的几种普通压痕硬度试验之一,三种标尺的初始压力均为98.07N(合10kgf),最后根据压痕深度计算硬度值。标尺A使用的是球锥菱形压头,然后加压至588.4N(合60kgf);标尺B使用的是直径为1.588mm(1/16英寸)的钢球作为压头,然后加压至980.7N(合100kgf);而标尺C使用与标尺A相同的球锥菱形作为压头,但加压后的力是1471N(合150kgf)。因此标尺B适用相对较软的材料,而标尺C适用较硬的材料。
实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。但各种材料的换算关系并不一致。
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
1.布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
2.洛氏硬度(HR)
当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
3 维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
『HK=139.54·P/L2。式中:HK-努普硬度,Mpa;P-荷重,kg;L-凹坑对角线长度,mm。我国和欧洲各国采用维氏硬度,美国则采用努普硬度。兆帕(MPa)是显微硬度的法定计量单位,而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。
部分刀刃材料的钢材特性
440-C : 美国不锈钢, 含铬量高达16-18%。 最初被应用於外科手术刀具及船舶业, 耐蚀性及耐锈能力很
好,韧性强。含碳量约1%(440系分A, B, C, 及F级; C级及F级含碳量最高, 而A级则较少)。 经熟处理后
硬度可达HRc58。
154CM : 美国优质不锈钢材, 铬含量达15%, 钼含量达4%; 故定名为154CM。 乃近代手制刀之一代宗师
R.W.Loverless 率先所采用。加工性, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性都很好,含碳量约1.05%, 经热处理硬
度可达HRc60~61。强烈推荐这种钢。
CPM440V : CPM (Crucible Particle Metallurgy)粉末系钢材,5%钒,17%铬。美国Crucible原料公司曾
声称CPM440V乃超级钢材(Super custom knife steel of the 90's)。 虽然CPM440V含碳量比传统的440
-C多出近一倍, 热处理硬度只有HRc57-58。刀锋耐损性及延展这两方面都很好。CPM420V: 比CPM440V多
出近一倍钒及钼含量,刀锋耐损性及耐蚀性比CPM440V优胜25-50%。热处理硬度HRc57-58。
420J2: 420系钢,含碳量较低0.35%, 热处理硬度只得HRc52-55, 耐损性等各方面性能都不怎么样。容易
切割及打磨,耐锈。425m: 420改良, 定名为425m, 含碳量提0.55%, 并加进1%钼, 热处理硬度可到HRc58
。
BG-42: 优质不锈钢材, 含碳量1.15%, 含钒量则高达1.20%; 钢材组织微粒细密, 经热处理硬度可达
HRc60-61, 加工性优, 耐蚀力极强, 韧性也很好。
D2 : 金属机械加工用耐磨工具钢D2, 属风硬钢 (Air-Hardening steel) ; 广泛应用砍伐刀或猎刀制作,
含碳量高达1.5%, 含铬量亦高达11.5%, 经热处理硬度可达HRc60, 但相对地廷展性(韧性)较弱, 耐锈能
力不好, 钢材表面难作镜面磨光处理。
Hi-Speed Tool Steel (高速工具钢): 高度加工制工具钢材, 含碳量高, 而含铬量则低(约4%), 故打磨
钢材表面之光泽较暗, 经热处理硬度可达HRc62, 但耐锈性能不好。
A-2 : 金属加工用之高韧性耐磨工具钢材A-2, 属风硬钢, 含碳量颇高, 约1%,经热处理硬度可达HRc57,
铬含量约5%, 经打磨後钢材表面光泽较暗, 耐蚀性优, 延展性(极强), 刀锋耐损性不错。
1095 : 优质高碳钢, 其含碳量达1.03%, 热处理硬度可达HRc58-60, 韧性十分好, 但不耐锈。
W-2 : 高碳工具钢被命为W型为水硬钢。热处理硬度可到HRc65, 且容易局部硬化, 邻近各部位耐磨, 而
容易制造, 加工性极优良, 故用途广泛。 但W-2耐锈力很差, 表面必须涂层保护, 以防腐蚀。
O-1 : 油硬工具钢材,不需剧烈水淬,可以用油淬,也能硬化至高硬度HRc62。加工性不错,但韧性及耐锈力
较弱。
VG10 : 日本 “武生特制钢”「V金10号」不锈钢材, 乃「V金」, 钢材最优级别, 含碳量约1%, 含钼
1.2%及钴1.5%, 经热处理硬度可达HRc60-62。 VG-10加工性优, 韧性及耐蚀性皆强, 多被应用日制优质
刀具。
GIN-1(G-2): 日本 "日立金属工业" 「银纸一号」钢材, 为「银纸」系钢材之最优级别, 钢材特性与 "
爱知制钢" 之8A相近, 但硬度则比8A稍软(HRc57-58), 价格较廉。
AUS8(8A) : 日本 “爱知制钢” 所开发优质不锈钢材, 耐蚀性, 刀锋耐损性及韧性都很好, 经常被应用
在优质刀具。 AUS 钢种分为10A (含碳量约1%), 8A (含量0.8%) 及6A (含碳量约0.6%) 三种。8A经热处
理硬度HRc58~59。
Cowry X(RT-6): 日本大同特殊纲 (株) 1993年开发超级粉末系合金钢材, 钢材含碳量高达3%, 热处理硬
度可达HRc67。Cowry Y(CP-4)含碳量1.2%, 钶 0.2%, 热处理硬度可达HRc63, 延展性能很好。
ATS-34:日立金属工业针对美制154CM 而开发优质不锈钢, 用料和成份与154CM相近, 而各方面性能达到
154C标准, 价格比较便宜。ATS-34含钼量约4%, 耐极高温度。热处理硬度可达HRc60~61。ATS055是ATS-
34改良品。ATS-55钼含量0.6%, 加入0.4%钴。整体而言, ATS-55性能比ATS-34稍微差一些, 但比G-2好一
些。ZDP-189:日立金属工业1996年开发粉末系新钢材,ZDP-189含碳量3%,含铬量20%, 热处理硬度可达
HRc67,加工性很好,金属组织微粒比ATS-34及440-C更好,耐腐蚀。
SANDVIK : 北欧SANDVIK 公司, 含碳量约1%, 含铬量约14%, 经热处理硬度可达HRc56-58 , 北欧出产名
厂刀具多以SANDVIK 钢材制作。
最后,俺要说,哎呀妈呀,累死俺了,还有最重要的,抵制日货。 |
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