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金属硬度的一览表和硬度的比较

发布日期:2019-05-09 16:10:11 访问次数:76

这里只对金属的硬度进行比较,这只是表示金属强度的一个指标.对于最强的金属的追求,无论在哪个时代都非常盛行,但并不是所有情况下都最强的万能金属,在实用上,需要明确什么局面下有多么强劲的使用条件、使用环境。

金属通过添加各种合金元素,使其合金化,不仅可以提高强度和硬度,还可以通过热处理提高硬度。但是,虽然硬度不同,但未必是强金属是很难的,所以“强度”“硬度”“耐受性”是各不相同的.

例如,在瞬间受到撞击或跌落等巨大冲击时,金属是否会损坏,这不仅仅是硬度。根据能够吸收多少冲击的指标“冲击值”来推测(冲击的强度也称为耐击性,韧性(粘性)越强,冲击越强)。金属的话,一般情况下越坚硬,冲击力越弱,所以有时只在外侧变硬,内侧柔和,避免硬度过高。

另外,以所谓的金属疲劳为代表的,“疲劳强度”和“反复施加力时,很难被断裂”的观察也需要硬度以外的参数。

如果金属在反复产生较大的摩擦力的地方使用的话,就需要“耐磨损性”。该指标与硬度大致联动,硬度越高,耐磨耗性越强.

在高温环境下的使用中,“耐热性”很重要。很多金属在温度达到一定值以上时会软化而失去强度.常温硬度高和即使高温硬度高的硬度未必等于.

相反,在低温环境下,“低温脆弱性”成为问题.金属材料在冰点下等极低温的环境中,有可能会变脆的性质.在常温下,即使冲击不要紧,在冰点下受到的话,金属也会裂开的现象.无论是常温还是强的金属,在低温环境下使用时,这种低温脆弱性是必不可少的.

对生锈和腐蚀的耐性被称为“耐腐蚀性”,但是如果在硬度非常高的条件下腐蚀严重的话,金属会退化,从而造成破坏和崩溃的根源.日语怎么说?

如果是工业使用的话,在海水中是否能维持强度,或者在某种药品的环境中也很强大吗?等“耐海水性”和“耐药品性”也很重要。

在处理金属材料方面,硬度固然重要,但除了硬度之外,如上所述,耐冲击的韧性(粘度)也很重要.表示机械特性的参数有“拉伸强度”“投降点”“伸展”“光圈”等,伸展和光圈是表示韧性的参数。

选择金属材料时,如上所述,对硬度以外的参数进行综合判断,取得平衡的选择是关键。如果只将某个参数设为“最强”,结果会出现实用上的问题,或者可能无法实现本来的目的。要多加注意

金属硬度一览表
材料类型 硬度(布氏硬度:HBW转换)
S45C(机械结构碳钢) HBW 201-269
S55C(机械结构碳钢) HBW 229-285
S30C(机械结构碳钢) HBW 152-212
SCr435(铬钢材) HBW 255-321
SCr445(铬钢材) HBW 285到352
SMn443(锰钢) HBW 229-302
SMnC443(锰钢) HBW269到321
SCM822(铬钼钢、铬钼钢) HBW302-415
SCM440(铬钼钢、铬钼钢) HBW285~352
SCM445(铬钼钢、铬钼钢) HBW302-363
SNC815(镍铬钢) HBW285-388
SNCM815(镍铬钼钢) HBW311-375
SACM645(铝铬钼钢) HBW241-302
SK95(SK4),碳工具钢 HBW 203-286
SKH56(高速度工具钢材) HBW 722
SKT6(合金工具钢材) HBW 512
SUJ5(高碳铬轴承钢材) HBW212
弹簧钢材(SUP10) HBW 363-429
SF640B(碳钢锻钢) 硬件187
铝合金 HBW 45-50
铝合金2000系(Al-Cu-Mg系) HBW 100(自然时效)
铝合金7000系(Al-Zn-Mg系) HBW 80(人工时效)
铝合金6000系(Al-Mg-Si系) HBW 95(人工时效)
硬件25
黄铜 HBW 80-150
青铜 HBW 50-100
铸铁 HBW 160-180
科尔逊合金 HBW 247
HBW 219(时效处理后为~400)
铬铜 硬件158
锆铜 硬件140

为方便起见,上述布氏硬度(HB)和下表的维克斯硬度(HV)基本相同。

  • 布氏硬度(单位:HB)维克斯硬度(单位:HV)

另外,上表的金属硬度是基于标准条件下的热处理的硬度,根据淬火的方法,可以进一步提高或降低硬度

下表是比较作为金属硬度最优异的超硬合金和比金属更硬的材料的硬度的一览表.对于金属材料,通过热处理(回火·回火)提高硬度。根据淬火条件的不同,有时硬度会更高。

与高硬度材料的硬度比较
材料类型 硬度(维克斯硬度:HV换算)
钻石 7140到15300
碳化硅(SiC、陶瓷) 2350
蓝宝石(Al2O3) 2300
蓝宝石玻璃 2300
超硬的合金 1700-2050左右
萨梅特 1650
石英(水晶) 1103
SKH56(高速度工具钢材) 722
强化玻璃 640
(不锈钢) 615
(合金工具钢材) 512
(铬钼钢、铬钼钢) 302-415
铜:时效处理后 350-400
(析出硬化系不锈钢) 375
六十种钛合金(64合金) 280左右
英康奈尔(耐热镍合金) 150-280
S45C(机械结构碳钢) 201-269
阳离子合金(耐腐蚀镍合金) 100-230
(不锈钢) 187
(铁氧体不锈钢,18铬不锈钢) 183
铸铁 160-180
铝合金(7000系,超硬铝) 155左右
钛合金 110-150
黄铜 80到150
纯铁 110
硬白金 一百左右
青铜 50到100
铝合金 45到100
碳酸铁 56到80
镁合金 49-75
臂高铁 60-65
白金(纯白金) 五十左右
纯镁 46
白金属 15到30
25
22(热处理-50)
无铅焊料 二十岁左右
3.9左右

也作为比较金刚石和碳化硅,金属,玻璃等金属以外的物质的硬度也作为参考值记载了.

超硬合金,是“金属”,不过,是将碳化钨和钴等金属粉末放入模具,在高温下烧结而成.因此,切、削等情况下硬度也很高,与其说是延性材料的金属,不如说更像脆性材料的陶瓷。

许多硬度单位将金刚石和钨等压子挤压在测量对象上,以测量其材料凹陷到何种程度。因此,很难正确换算金刚石或陶瓷等高硬度材料和金属材料用于测量的硬度单位。硬度表记中使用的单位,为了方便起见,换算为近似值。

对于金刚石的硬度,在HV中也使用GPa作为单位,为了进行比较,这里用下面的式子进行了概算.

  • 1 HV(GPa)=102 HV(无单位)

从上述硬度的一览表中,作为金属最硬的是“超硬合金”微粒子型的维克拉斯硬度实际上是2000左右.即使在钢铁中,作为结构材料和机械零件使用的通用碳钢也是250左右的硬度,所以可以想象出它是多么的坚硬.另外,金刚石换算成HV,7000~15000(结晶方向的不同也有差异。本来,钻石的硬度用HV:GPa或者努比硬度来表示)的硬度。在工业领域为什么会使用钻石、钻石工具、钻头等呢?

对于金属材料,通常通过热处理来调整硬度,因此有时也不特意提高硬度。硬度与耐磨损性密切相关,而碳钢则与热处理后的硬度和拉伸强度相关.但是,当布氏硬度超过500时,拉伸强度会减弱。

开头也提到过,硬度只是金属性质的一个指标.此参数越高,磨耗越强,但金属的粘度(韧性)通常会降低,因此对冲击的吸收会减弱。在研究需要耐击性的“强度”时,有必要比较和研究硬度以外的参数。


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