美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E140-12be1《標(biāo)準(zhǔn)金屬硬度換算表》中文版

代號(hào)：E140-12bε1

標(biāo)準(zhǔn)金屬硬度換算表

布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、表面硬度、努氏硬度、

肖氏硬度和里氏硬度之間的關(guān)系

本標(biāo)準(zhǔn)以固定標(biāo)準(zhǔn)號(hào) E140發(fā)布；緊隨代號(hào)的數(shù)字代表初次采用或存在修訂的情況下*后修訂的年份。

括號(hào)中的數(shù)字代表*后重新批準(zhǔn)的年份。上標(biāo)的艾普西龍（ε）表示*后修訂或重新批準(zhǔn)后發(fā)生的編

輯性修改。

本標(biāo)準(zhǔn)已被批準(zhǔn)供國(guó)防部機(jī)構(gòu)使用。

ε1 注-——公式A10.1和公式A10.2在2013年8月進(jìn)行了編輯性修正。

1. 范圍*

1.1 換算表1提供鍛造、退火、正火及淬火回火狀態(tài)下材質(zhì)均勻的非奧氏體鋼（包括碳鋼、合金鋼和工具鋼）洛氏HRC硬度范圍內(nèi)布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、表面洛氏硬度、努氏硬度和肖氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.2 換算表2提供鍛造、退火、正火及淬火回火狀態(tài)下材質(zhì)均勻的非奧氏體鋼（包括碳鋼、合金鋼和工具鋼）洛氏HRB硬度范圍內(nèi)布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、表面洛氏硬度、努氏硬度和肖氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.3 換算表3提供鎳及高鎳合金（鎳含量在50%以上）布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、表面洛氏硬度和努氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.4 換算表4提供彈殼黃銅布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度和表面洛氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.5 換算表5提供退火狀態(tài)下奧氏體不銹鋼板布氏硬度和洛氏HRB硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.6 換算表6提供奧氏體不銹鋼帶洛氏硬度和表面洛氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.7 換算表7提供紫銅布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度、表面洛氏硬度和努氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.8 換算表8提供合金白口鐵布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.9 換算表9提供變形鋁產(chǎn)品布氏硬度、維氏硬度、洛氏硬度和表面洛氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.10 換算表10提供鍛造、退火、正火及淬火回火狀態(tài)下材質(zhì)均勻的非奧氏體鋼（包括碳鋼、合金鋼和工具鋼）洛氏HRC硬度范圍內(nèi)里氏硬度（D型）、布氏硬度、維氏硬度和洛氏硬度之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。

1.11 這里提供的很多換算值都是從計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)生成的曲線(xiàn)獲得。為了**再現(xiàn)這些曲線(xiàn)，提供的大多數(shù)洛氏硬度值被修約到0.1或0.5。

1.12 補(bǔ)充部分A1至補(bǔ)充部分A10包含的公式可用于在不同硬度單位之間進(jìn)行換算。補(bǔ)充部分A1至補(bǔ)充部分A9提供的公式由表1-9產(chǎn)生的，補(bǔ)充部分A10提供的公式是在里氏硬度試驗(yàn)發(fā)明的時(shí)候產(chǎn)生的（見(jiàn)附件X2）。表10中的數(shù)據(jù)是由補(bǔ)充部分A10的公式計(jì)算而來(lái)。

1.13 只有在材料不能進(jìn)行規(guī)定條件測(cè)試時(shí)才能進(jìn)行硬度換算，應(yīng)在受控條件下慎重進(jìn)行換算。每種硬度試驗(yàn)都有一定的誤差，然而如果注意采取預(yù)防措施，就會(huì)發(fā)現(xiàn)從壓痕類(lèi)型的儀器獲得的硬度讀數(shù)可靠性具有可比性。在一個(gè)給定硬度標(biāo)尺（例如洛氏HRB）的范圍中，靈敏度的差異可能會(huì)比兩種不同標(biāo)尺或兩種不同類(lèi)型儀器之間的更大。不論從表還是公式中得到的換算值都是近似的，可能在特定應(yīng)用中不準(zhǔn)確。

*本標(biāo)準(zhǔn)*后部分提供了變化摘要

2. 引用文件

2.1 ASTM標(biāo)準(zhǔn)

A956鋼產(chǎn)品里氏硬度試驗(yàn)方法

E10 金屬材料布氏硬度試驗(yàn)方法

E18 金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)方法

E29 用于確定符合技術(shù)參數(shù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效數(shù)字使用規(guī)范

E92 金屬材料維氏硬度試驗(yàn)方法（2010年作廢）

E384 材料努氏和維氏硬度試驗(yàn)方法

E448 金屬材料肖氏硬度試驗(yàn)規(guī)范

3. 硬度測(cè)試方法

3.1 使用本標(biāo)準(zhǔn)換算表的硬度讀數(shù)值必須符合以下ASTM 試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)之一：

3.1.1 布氏硬度——E10試驗(yàn)方法。

3.1.2 洛氏硬度——E18試驗(yàn)方法，A, B, C, D, E, F, G, H, K, 15-N, 30-N, 45-N, 15-T, 30-T, 45-T, 15-W標(biāo)尺。

3.1.3 維氏硬度和努氏硬度——E384試驗(yàn)方法。

3.1.4 肖氏硬度——E448規(guī)范。

3.1.5 里氏硬度——A956規(guī)范。

注1——為了制作本標(biāo)準(zhǔn)中的換算表而進(jìn)行的硬度比對(duì)試驗(yàn)是在過(guò)去多年中依照試驗(yàn)當(dāng)時(shí)有效的ASTM試驗(yàn)方法進(jìn)行的。在有些情況下，這些標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了可能影響*終結(jié)果的變化。例如，當(dāng)前洛氏和布氏硬度標(biāo)準(zhǔn)（分別為E10和E18試驗(yàn)方法）允許或要求使用碳化鎢球壓頭；然而制作這些表時(shí)進(jìn)行的所有球壓頭標(biāo)尺洛氏硬度試驗(yàn)（HRB、HR30T等）和大多數(shù)布氏硬度試驗(yàn)使用的是淬火鋼球壓頭。使用碳化鎢壓頭會(huì)產(chǎn)生和鋼球壓頭之間的細(xì)微差別。因此，提醒用戶(hù)在應(yīng)用這些換算表對(duì)使用碳化鎢球的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行換算時(shí)考慮到這些差別，并記住這些換算關(guān)系從本質(zhì)上是近似性的。

4. 設(shè)備和引用標(biāo)準(zhǔn)

4.1 設(shè)備和引用標(biāo)準(zhǔn)必須符合A956、E10、E18、E384試驗(yàn)方法和E448規(guī)范的描述。

5. 換算方法的原理

5.1 試驗(yàn)表明，對(duì)于所有金屬，即使是*可靠的數(shù)據(jù)也不能放進(jìn)同一個(gè)換算關(guān)系中。壓痕硬度不是一種基本屬性，而是多種屬性的組合，影響每個(gè)硬度值的因素隨試驗(yàn)的類(lèi)型而不同。事實(shí)表明彈性模量在高硬度值范圍影響換算值；而在低硬度值范圍，深度測(cè)量硬度單位和直徑測(cè)量硬度單位之間的換算同樣受到彈性模量的影響。因此對(duì)于不同材料，單獨(dú)的換算表是有必要的。

注2——當(dāng)出現(xiàn)需求時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)將基于在具有相似機(jī)械性能的相似材料上進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)，增加其他金屬的的硬度換算值。

6. 定義和用途

6.1 表中給出的及使用附錄公式計(jì)算的換算值只對(duì)標(biāo)注的具體材料是有效的。這是因?yàn)閾Q算值可能受到幾種因素的影響，包括材料的合金、晶粒結(jié)構(gòu)和熱處理等。

6.2 由于不同類(lèi)型的硬度試驗(yàn)并不會(huì)測(cè)量相同的材料屬性組合，從一種硬度單位到另一種的換算只是一個(gè)近似的處理。不同材料之間的差別范圍很大，因此對(duì)于使用換算表帶來(lái)的誤差不可能給出一個(gè)置信限度。即使對(duì)于單一材料建立的換算表，例如彈殼黃銅的表，仍然包含了一些取決于成分和加工工藝的誤差。

6.3 換算表由于其近似值的性質(zhì)，只能把換算表當(dāng)作數(shù)值對(duì)比的估計(jì)值。推薦將硬度換算主要應(yīng)用于合同或技術(shù)要求中規(guī)定的技術(shù)參數(shù)限值，而且只要有可能就應(yīng)盡量避免使用試驗(yàn)數(shù)據(jù)的換算值（見(jiàn)注1）。

7. 硬度值的報(bào)告

7.1 在過(guò)去，當(dāng)報(bào)告換算而來(lái)的硬度值時(shí)，也要在括號(hào)中報(bào)告測(cè)量的硬度值和單位?，F(xiàn)在這仍然是一種可接受的規(guī)范，如下所示：

353 HBW（38 HRC）       （1）

其中353 HBW是換算而來(lái)的硬度值，38 HRC是原始測(cè)量值和測(cè)試單位。

7.2 也可以使用其他格式來(lái)報(bào)告換算硬度值，例如數(shù)據(jù)表，但必須同時(shí)報(bào)告并清楚注明原始測(cè)量值和測(cè)試單位。

7.3 由于所有的換算硬度值都被認(rèn)為是近似的，所有的換算硬度值必須依照E29規(guī)范進(jìn)行修約，且有效數(shù)字位數(shù)不應(yīng)超過(guò)使用的表中數(shù)字的位數(shù)。

8. 關(guān)鍵詞

8.1 換算；硬度單位；金屬