金属的硬度和强度有什么关系

1材料种类：比如钢铁材料和铜合金材料，不同的合金或者纯金属，硬度和强度都有不同，例如部分合金钢比普通钢硬，纯铁更软，青铜材料强度硬度介于钢和纯铁之间，紫铜不纯铁更软。

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2金属晶格转变：这个一般是热处理转化晶格类型，例如同一种碳钢，淬火后形成的马氏体晶格组织后的硬度远远高于退火形成奥氏体的情形，还有就是高温时效硬化产生特定晶格析出啥的也会有硬化强化效果；还有个情况是冷加工硬化，这个是因为晶格在冷冲压加工的情况下产生错位缺陷导致强度和硬度提高，黄铜就有这个特性。

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3杂质影响强度：一般是掺杂硬化的方法，比如钢的渗碳硬化、渗氮硬化（也有共渗），铜的掺氧化铝的强化。

1，强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。也就是说，强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。强度是机械零部件首先应满足的基本要求。机械零件的强度一般可以分为静强度、疲劳强度（弯曲疲劳和接触疲劳等）、断裂强度、冲击强度、高温和低温强度、在腐蚀条件下的强度和蠕变、胶合强度等项目。强度的试验研究是综合性的研究，主要是通过其应力状态来研究零部件的受力状况以及预测破坏失效的条件和时机。

2，硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。

布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质得刚健，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。

洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。

维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。

1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同，

常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。

HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。

HV-适用于显微镜分析。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，即为维氏硬度值(HV)。

HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。

便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。

2、HB - 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。

布式硬度(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。布式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(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)。

3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0002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159、318mm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158mm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)。

另外：

1HRC含意是洛式硬度C标尺，

2HRC和HB在生产中的应用都很广泛

3HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650

若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。

若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。

布式硬度上限值HB650,不能高于此值。

4洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。

布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不同而不同，从3000到3125公斤力。

5洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。

布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。

6洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。）

布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。

7洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。

布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。

8在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。

硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。

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。

另外,天然水中的钙美含量也用硬度表示我国规定的硬度是:1L水中含的钙盐,镁盐折合成CaO和MgO的总量相当于10mgCaO(将MgO也换算成CaO)时,其硬度是1°

水的硬度是水质的重要指标,通常分为五类:

很软水 软水 中硬水 硬水 很 硬水

0°～4° 4°～8°8°～16° 16°～30° >30

刚度是抵抗变形的能力，强度是抵抗破坏的能力，硬度是侵入其它物体的能力（也是不被其它物体侵入的能力）。刚度是强调不变形，或变形小，如机床的主轴等。强度是强调可靠性，即不能失效。硬度是强调侵入和反侵入的能力，如，夹具用的垫块、钻模套等，还有刀具等。

材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。

承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力成为强度。

两者不是一个意思，举个例子，玻璃和普通陶瓷很硬，硬度很大，但很脆，强度较小

刚度，抵抗受力（弹性）变形的能力。如机床主轴要有足够的刚度，在切削、加工时，受力（径向）变形极小，从而保证加工尺寸精度、形状精度，等。提高刚度的措施有，提高截面尺寸面积；合理的支撑、跨度；截面形状；调质热处理，等。

强度，抵抗破坏能力。题外话，如果需要考虑强度问题了（疲劳强度除外），刚度肯定不足。

提高强度的措施与提高刚度的类似。

硬度，物体侵入其它物体的能力。刀具硬度高，才能切削（金属）材料。如果材料非常硬（淬火后），就需要磨削加工了，砂轮的磨料（磨粒）硬度更高。提高金属材料的硬度是淬火。低碳钢需要渗碳淬火（表面硬）；中碳钢、高碳钢可以直接淬火。

塑性，材料的受力塑性变形能力。一般是低碳钢，冲压、拉拔、搓滚加工。提高塑性能力一般是退火热处理。

韧性，材料抗冲击破坏能力。一般的，强度高伴随着硬度高，材料“发脆”，不耐冲击。提高韧性的热处理方法，中碳钢可以调质处理；低碳钢渗碳淬火。

强度是力学的一个重要概念

是衡量物体抵抗破坏的能力（破坏就是在撤去作用力后物体不会恢复到原有状态，即产生永久变形或断裂）

硬度是物理学上的另一个重要概念

固体对外界物体入侵的局部抵抗能力，是比较各种材料软硬的指标。由于规定了不同的测试方法，所以有不同的硬度标准。 有布氏硬度，里氏硬度，肖氏硬度等

强度和硬度间存在一定关系，但是，强度可以分为抗压强度，抗拉强度，剪切强度等多种，也就是说，一个物质的强度取决于对它测试的方式。

所以一个物体的硬度可以说是一个物体的本身属性

一个物体的强度可以说是物体的力学属性

前者不随测试的变化而变化，后者随测试方式的不同变化

所以若要是说硬度和强度的关系，我们可以说它们没有关系，因为强度的测试手段未知

但硬度和某种强度是有关系的，比如说硬度和抗拉强度，抗压强度等

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