维氏、洛氏、布氏这几种硬度怎么对应材料什么性能，全是表面硬度吗？

yjgphono

本人从事机械方面的设计，在设计及出图的过程中，经常遇到维氏、洛氏、布氏这3种硬度，是不是这3种硬度都是材料的表面硬度，假如我要求的不是表面的硬度，我想得到某个零件的整体硬度，该用哪种硬度来标注？这3种硬度与抗拉强度有关系么？请各位大侠指教。。。

孤鸿踏雪

我先占个沙发回楼主一贴：
   硬度及测试方法概述
   硬度是固体材料抵抗弹、塑性变形或破坏的能力。它不是一个单纯的物理量或力学量，它是代表着弹、塑性、塑性变形强化率、强度和韧度等一系列不同物理量组合起来的一种综合性能指标。从理论上讲，用不同测试方法所得的硬度之间并无简单准确的相互关系作为换算的基础。文献上所列的换算公式和对照表，仅仅是根据对同类金属材料在相同状态下和一定硬度范围内进行比较分析而归纳出来的经验关系。这些换算关系式或对照表有一定的实用价值，但在要求比较准确时便不宜采用。
   硬度测试方法按其施加负荷的方式可分为静负荷测试和动负荷测试法两种。前者是在静负荷作用下，把压头（测试头）压入材料一定深度来测定硬度的一种测试方法，如布氏、洛氏、表面洛氏、维氏、显微硬度法等；而后者则是在动负荷作用下，使压头冲击（或打击）材料体以测定其硬度值的一种方法，如冲击式布氏、肖氏、里氏硬度法。一般来说，静负荷测试法适用于上机方便的小工件或随炉专用试样，而动负荷测试法则适用于现场测试上机不便的大型工件。
   1. 布氏硬度测试仅适用于模具毛坯
由于布氏硬度是以一定直径的淬火钢球或硬质合金球为压头，在一定负荷作用下压入试件表面，经一定的负荷保持时间（10~15s，下文简称为保荷时间）后卸去负荷，形成球缺状压痕，以试验载荷除以由压痕直径求得的压痕表面积所得的商值为示值，故其与其它硬度试验方法相比，压痕较大，可用来测定硬度不均匀材料（如铸件、粉末冶金件、钢料原材、轧材、锻材等），可求出其平均硬度值。同时由于其使用的压头为淬火钢球（硬度示值为HBS）或硬质合金球（示值为HBW），故对淬硬材料而言，因测试时的压头变形问题很难测得准确的硬度值。故布氏硬度测试仅适用于退火、正火、调质等毛坯件。
   布氏硬度测试范围为：钢球压头＜450HB的材料；硬质合金球＜650HB的材料。
   布氏硬度测试法已在GB231-84中详加规定，本文只强调以下两点，其它内容不予赘述。
   （1）对于大型工件，由于上机困难，可使用锤击式简易布氏硬度计测试。
   （2）布氏硬度有两种压头，其示值分别以HBS（淬硬钢球）和HBW（硬质合金球）表示，但硬度值低于320时，往往省略了S或W，均以HB表示，所以我们通常看到的布氏硬度示值为HB，当硬度值＞320时，仍以HB表示则是不规范、不准确的。
   2.  洛氏硬度有30种标尺
洛氏硬度测试是用表14-6所示的金刚石或球状压头，施加预载荷，然后再加主载荷，当卸去主载而复原至预载状态时，可根据两次预载下压头压入深度之差h由硬度定义式求得示值。预载荷为10kgf的硬度叫做洛氏硬度，预载荷为3kgf的硬度叫做表面洛氏硬度。
   洛氏硬度共有30种尺寸，JIS规定了表14-6所示的13种。
   洛氏硬度测试法已在我国的GB230-83中详加规定，本文不予重述，值得强调的是以下几点：
   （1）尽管洛氏硬度有多种标尺，但常用的为A、B、C三种标尺，用金钢石压头时以C标度（用园锥=Corn字头表示）示值；用球状压头时，不管球径如何，均以B标度（用球ball字头表示）示值；
   （2）洛氏硬度试验机的示值因金刚石压头的不同而发生变化，因此在换用压头时要用标准硬度块予以校准，对高硬度工件或用金刚石小面积载样台测试后也要用标准块校准；
   （3）试验载荷的施加速度和保荷时间要调整到使标准硬度块的实测值与标度值一致，例如：在测定60HRC的标准块时，如试验载荷加载时压头压入试件所需时间为2~3S，则保荷时间2~6s；
   （4）实际测试时，保荷时间以示值指针基本停止移动为准。推荐以下三种情况的保荷时间：
   ①对施加主载荷后不随时间继续变形的试件，保持≤2s；
   ②对施加主载荷后随时间缓慢变形的试件，保持6~8s；
   ③对施加主载荷后随时间明显继续变形的试件，保持20~25s；
   （5）试验应在20±10℃的温度范围进行；
   （6）在圆柱面或球面上测得的洛氏硬度值应按有关文献上介绍的修正表数据予以修正（补加修正值），表中范围内未列出的其它直径和硬度值可用插入法求得修正值；
   （7）更换压头或载样台、载样台大幅度上下移动后开始测定时均应预测两次以上，然后进入正式试验；
   （8）标准硬度块用完后即行报废，不得翻面使用，更不允许将压痕磨平后使用。
   3. 维氏硬度适用于测定硬化层硬度
   由高频淬火、火焰淬火、渗碳、渗硼、渗氮、PVD、CVD、TD处理、施镀等方法所形成的硬化层比较薄，要对硬化层进行硬度测试，一般用维氏硬度法（包括小负荷维氏硬度法或显微硬度法）。
   维氏硬度测试一般按GB4340-84执行，试件表面粗糙度≤0.2μm，试件或检测层厚度应≥1.5d（d为压痕对角线长度），施加载荷时间为2~8s，保荷时间：对黑色金属为10~15s，有色金属为30±2s；相邻两压痕中心距或任一压痕中心距试件边缘距离，黑色金属为≥2.5d，有色金属为≥5d。压痕两对角线之差不应超过对角线长度的2%。
   维氏硬度测试法虽具有一个从最软到极硬的统一硬度标度，并且是较精确的测试方法，可以测量极薄极小的试件，甚至可测试金相组织中各相的硬度，但其操作甚为繁琐，所以不宜用作常规测试。
   4.肖氏硬度测试适用于大型零件
   静负荷硬度测试法均把试件置于试验机载样台上测试，这样试件的最大尺寸便受到试验机机架尺寸的约束，对布氏、洛氏和维氏硬度试验机而言，可测试的工件厚度为170~200mm，宽度为220~320mm（从载样台中心起，其进深为110~160mm）。一般来说，随着试件尺寸的增大，由于其质量增大，同时被测部位又往往不在工件重心，从而使其上机测试很不方便。尽管有些工件可采用加装配重平衡块的办法来测试，但不仅操作困难，而且会形成一定的事故隐患，因工件失稳滑（坠）落会造成人机伤害事件，在此情况下可采用肖氏硬度试验法测试。
    肖氏硬度是一种便携的回跳式动态负荷硬度测试，它以一定重量的冲头从一定高度自由下落到被测表面上，靠冲头中残留的储能使冲头反弹，以回跳高度确定其被测工件的硬度示值。因此，测试时需将硬度计垂直放于被测工件表面，保证冲头垂直下落。HS-D型肖氏硬度计可直接从表盘中读出示值。
   肖氏硬度操作简单，可对其他硬度试验所不能测试的大型试件进行测试，压痕较浅，适用于成品的硬度测试。肖氏硬度只有一种标尺，便于软硬金属之间的比较。
   肖氏硬度测试法按GB4341-84规定进行，本文需要强调的是：
   （1）试件表面应有6级以上的光洁度；
   （2）试件应牢固地固定。为使试件的底面与载样台紧密接触，应转动手轮使测量筒下端紧压于试件之上，压紧力为20kgf；
   （3）考虑形变硬化效应，试件同一位置不得进行二次测试；
   （4）试件应无磁性。
   5. 里氏硬度测试
   里氏硬度（HL）是一种新型的反弹式动负荷硬度测试法，其冲击体不是靠自由下落储能回跳，而是用标准弹簧力打向被测工件表面，因此，其测量角度可任意，精确度较高。里氏硬度计体积很小，便于携带，常用于大型铸锻件、永久组装部件、难以接近或有限空间处零件的现场硬度测试，也可用于大型工件的硬度分布差异测试。里氏硬度计配有便携式微机联用系统，可自动换算成洛氏、布氏、维氏或肖氏硬度，并可直接打印出测量结果。

中研仪器

特点：
1、洛氏硬度：特点是操作简单方便快捷，不需目镜测量，工作效率高，所以使用也最为广泛。
             适用范围：适用于一般五金件、机加件、热处理件等。
2、布氏硬度：特点为试验力大、压痕大，更能反映较大范围内材料各组成部分的整体硬度。
             适用范围：原材料类。
3、维氏硬度：特点为试验力小，对被检测工件基本无损坏；硬度测量范围宽，几乎涵盖了从软材料到超硬材 料的各种材料。
            适用范围：小件、薄件、表层硬度测定等