知识·材料的硬度及其检测

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硬度（Hardness）

（1）洛氏硬度

是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。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)。

（2）布氏硬度

布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。　　

布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷将一定大小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)。测试载荷与测试钢球的直径需根据材料的实际性能再确定。

（3）维氏硬度

维氏硬度试验方法是英国史密斯（R.L.Smith）和塞德兰德（C.E.Sandland）于1925年提出的。英国的维克斯—阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）公司试制了第一台以此方法进行试验的硬度计。和布氏、洛氏硬度试验相比，维氏硬度试验测量范围较宽，从较软材料到超硬材料，几乎涵盖各种材料。

维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同，也是根据压痕单位面积上的载荷来计算硬度值。所不同的是维氏硬度试验的压头是金刚石的正四棱锥体。试验时，在一定载荷的作用下，试样表面上压出一个四方锥形的压痕，测量压痕对角线长度，借以计算压痕的表面积，载荷除以表面积的数值就是试样的硬度值，用符号HV表示。

（4）里氏硬度

里氏硬度是以HL表示，里氏硬度测试技术是由瑞士狄尔马，里伯博士发明的，它是用一定质量的装有碳化钨球头的冲击体，在一定力的作用下冲击试件表面，然后反弹。由于材料硬度不同，撞击后的反弹速度也不同。在冲击装置上安装有永磁材料，当冲击体上下运动时，其外围线圈便感应出与速度成正比的电磁信号，再通过电子线路转换成里氏硬度值。

（5）肖氏硬度

简称HS。表示材料硬度的一种标准。由英国人肖尔(Albert F.Shore)首先提出。

应用弹性回跳法将撞销从一定高度落到所试材料的表面上而发生回跳。撞销是一只具有尖端的小锥，尖端上常镶有金刚钻。测试数值为1000x撞销返回速度/撞销初始速度（即为碰撞前后的速度比乘以1000）

（6）巴氏硬度

巴柯尔(Barcol)硬度(简称巴氏硬度), 最早由美国 Barber-Colman公司提出，是近代国际上广泛采用的一种硬度门类，　一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下，压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义每压入0.0076mm为一个巴氏硬度单位。巴氏硬度单位表示为HBa。

（7）努氏硬度

努氏硬度是作为绝对数值而测得的硬度，主要在加工方面使用该数值。一般来说，金刚石的努氏硬度为7000~8000千克/平方毫米

（8）韦氏硬度

一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义0.01mm的压入深度为一个韦氏硬度单位。韦氏硬度单位表示为HW。

硬度检测种类

1. HRA：(洛氏A)用于量测热处理硬质钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢及其它软硬材质的硬度测试。

2. HK：(Knoop 努氏)用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。

3. HRC：(Rockwell C洛氏)用于量测热处理钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等。

4. HRB：(Rockwell B洛氏)用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。

5. HR30T：(Rockwell 30T洛氏) 用于量测较软材质的钢及非铁材料之硬度。

6. HB5：(Brinell 布氏5)用于量测铝、软质铝合金、铸铁、铜、黄铜等。

7. HB30：(Brinell 布氏30)用于热处理钢、退火深冷处理钢材、冲拉材料钢、深冲钢带料等。

8. HV：(Vickers维氏)适用于量测各类材料。

9. R：(Tensile module拉伸模数 N/mm2)用于热处理钢、退火深冷处理钢材、冲拉材料钢、深冲钢带料等。

10. HR15N：(Rockwell 洛氏HR15N)用于量测热处理硬质钢材、氮化物、渗碳冶炼物、轴承钢、工具钢等。

来源：材料基

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来源：碳纤维生产技术

资讯·碳纤维飞轮落户阜阳，总投资10.9亿元，预计明年3月份正式投产

飞轮储能是目前国际认可的高功率密度、长寿命的储能方式，广泛应用于混合动力汽车、不间断电源、地铁、调频电站等行业。在颍泉工投智能制造科技孵化园（标准化厂房）项目现场，总投资10.9亿元的罗特中国高能碳纤维飞轮储能系统制造基地项目正在加快建设，预计年底前投入试运行，明年3月份正式投产。 “7月15日开工，目前正在实施1、2号标准化厂房钢结构梁柱吊装，预计11月份完工。”承建方贵州建工第四建筑公司负责人李淮治说，该项目占地53亩，建筑面积2.7万平方米，规划建设2栋标准化厂房、1栋仓储用房、1栋办公用房，目前仓储用房和办公用房基础施工已进入筏板钢筋绑扎阶段，预计明年3月份完工。飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化成动能储存起来，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。罗特尼克能源科技（北京）有限公司自2011年开始在美国设立工程研发中心，聚集全球顶尖的研发团队，打造碳纤维飞轮新一代产品应用平台，实现飞轮储能的大规模商用。“一期工程计划投资3亿元，建设年产1500台高能碳纤维飞轮生产线和测试中心。”罗特中国高能碳纤维飞轮储能系统制造基地项目有关负责人介绍，从项目报批、土地征用到厂房建设，颍泉工业投资发展有限公司提供了“保姆式”服务，从根本上解决了企业的后顾之忧。飞轮的储能机理是将电能转换为高达几万转的飞轮机械能，由于转速非常快，对材料的抗拉强度要求非常高。在此情况下，以碳纤维为代表的高强度复合材料，体现出比金属材料更加优越的性能。“碳纤维复合材料的密度仅为1.6g/cm3，强度却能达到2000MPa以上，相对于高性能钢，可减重60%以上。”上述负责人表示，碳纤维复合材料能在很大程度上减轻轮体重量，并保证足够的抗拉强度，在风电行业等多个领域应用广泛。目前，碳纤维飞轮储能项目一期工程4栋单体建筑正按序时进度稳步推进，五轴碳纤维缠绕机、卧式高精度磨床、高速旋转测试设备等主要设备将陆续进场安装调试，为明年3月份正式投产创造条件。到2022年，企业将着手实施总投资7.96亿元的二期项目，实现年产3500台高能碳纤维飞轮产品的产能。来源：复材网特别声明:公众号部分文章和图片来源于网络，发布的目的在于传递更多信息及分享，并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。版权归原作者所有，任何组织或个人对文章版权或内容的准确性存在疑议，请第一时间联系我们，我们会及时修改或删除。广告免责声明:为了公众号稳定发展，本公众号会不定时承接行业广告、产品推广、会议培训推广等广告展示方式有文章前/中/后以图片形式展示、软文展示、产品链接展示等。本公众号只提供发布平台，对广告内容的真实性或有效性不做评价，请自行判别。所有广告内容及相关事项与本公众号无关，特此声明。来源：碳纤维生产技术