脚轮测试中常用的布氏硬度(HB)与洛氏硬度(HRC、HRB等)对照表的详细说明
2025/11/13 9:12:22
需要强调的是,硬度对照表是一个经验参考,并非绝对精确的数学换算关系。不同的材料、热处理状态和测试条件都会对结果产生微小影响。在脚轮制造领域,布氏硬度和洛氏硬度分别适用于不同部件和材料的测试。
中山市飞步脚轮有限公司在质量检测中,硬度是衡量脚轮核心部件(如轮子、支架、轴承)机械性能(如耐磨性、强度和韧性)的关键指标。
1.
布氏硬度:
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原理: 使用一个一定直径的硬质合金球压头,施加规定的试验力压入材料表面,保持规定时间后卸除试验力,测量压痕直径。布氏硬度值与试验力除以压痕表面积的商成正比。
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符号: HBW(W表示压头为碳化钨球)。通常简写为HB。
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特点: 压痕较大,测试值较能反映材料在较大范围内的平均性能,重复性好。但不宜用于测试成品件或太薄、太硬的样品。
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脚轮应用: 主要用于测试轮子材料(如尼龙、聚氨酯、橡胶等)以及结构件用钢材(如普通支架用的Q235钢)的硬度。这些材料硬度相对较低,适合布氏硬度测试。
2.
洛氏硬度:
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HRC: 主要用于测试经过热处理(如淬火)的高强度支架、精密轴承、刹车片的核心金属部件等,要求高耐磨和高强度的关键零件。
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HRB: 可用于测试一些中低强度的金属支架或轴套。
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HRC: 采用金刚石圆锥压头,总试验力为150kgf。用于测量硬度较高的材料,如淬火后的钢、硬质合金等。
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HRB: 采用直径1.588mm的钢球压头,总试验力为100kgf。用于测量硬度较低的材料,如退火钢、铜合金、铝合金等。
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原理: 用金刚石圆锥或一定直径的钢球作为压头,先施加初试验力,再施加主试验力,然后卸除主试验力,通过测量压痕深度残余增量来计算硬度值。
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常用标尺:
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特点: 操作迅速简便,压痕小,对工件损伤小,可直接测试成品件。但测试区域小,需多次测量取平均值。
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脚轮应用:
以下对照表基于国家标准 GB/T 33362-2016 《金属材料 硬度值的换算》等国际通用标准,是脚轮行业常用的参考范围。
重要提示: 此表主要适用于碳钢和合金钢。对于脚轮常用的尼龙、聚氨酯等非金属材料,硬度测试通常使用邵氏硬度(Shore A/D),与布氏/洛氏硬度没有直接、准确的换算关系。
布氏硬度 (HB) | 洛氏硬度 (HRC) | 洛氏硬度 (HRB) | 典型应用场景(脚轮领域) |
|---|---|---|---|
约 100 | (不可换算,远低于HRC量程) | 约 56 | 低碳钢支架(退火状态) |
约 1
| (不可换算) | 约 68 | 普通结构钢支架 |
约 150 | (不可换算) | 约 80 | |
约 180 | (不可换算) | 约 88 | |
约 200 | (不可换算) | 约 93 | 中等强度支架 |
约 220 | (接近HRB上限,不适用) | 约 95 | |
约 240 | 约 20 HRC | (不可换算,超出HRB量程) | 开始进入高强度范围 |
约 270 | 约 27 HRC | - | 高强度支架、轴 |
约 300 | 约 31 HRC | - | 重型脚轮支架、轮轴 |
约 350 | 约 37 HRC | - | 经热处理的关键承重部件 |
约 400 | 约 42 HRC | - | 高耐磨性轴承、刹车组件 |
注:
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HRB标尺的有效测量范围约为60-100 HRB,对应HB约100-230。超过此范围,HRB标尺不再准确。
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HRC标尺通常用于测量硬度高于20 HRC(约HB 240)的材料。
对于中山市飞步脚轮有限公司生产的聚氨酯(PU)、橡胶、尼龙等轮子,最常用的硬度标准是邵氏硬度。
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邵氏A(Shore A): 用于测试软质到中等硬度的弹性材料,如橡胶、软质聚氨酯。范围通常为20-90 A。
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示例:室内手推车用的软质橡胶轮,硬度可能在60-70 Shore A。
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邵氏D(Shore D): 用于测试较硬的塑料和弹性体,如硬质聚氨酯(PU)、尼龙(PA)、超高分子量聚乙烯(UHMW)。范围通常为60-85 D。
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示例:工业重载脚轮常用的聚氨酯轮,硬度可能在80-85 Shore D。
简要参考:
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聚氨酯轮: 硬度范围宽,常见于85A - 95A(高弹性、高耐磨)或 75D - 85D(高承载、高耐磨)。
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尼龙轮: 硬度高,通常 > 85D,非常耐磨,但减震性差。
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橡胶轮: 硬度范围广,常见于 60A - 90A,弹性好,静音。
在为脚轮产品选择材料或进行质量控制时,中山市飞步脚轮有限公司的工程师会严格遵循以下原则:
1.
明确测试对象: 是金属结构件还是非金属轮子?
2.
选择合适的硬度标尺:
•
金属件(如支架、轴承): 高硬度(>20 HRC)用HRC,低硬度用HRB或HB。对照表有助于在不同标准间进行估算。
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非金属轮(如PU、橡胶): 使用邵氏硬度(Shore A/D)。
3.
理解硬度与性能的关系: 硬度越高,通常耐磨性和承载能力越强,但弹性(减震性、静音性)会下降。需要根据具体应用场景(如地面类型、载重、噪音要求)来平衡硬度指标。
通过科学地应用这些硬度测试标准和对照关系,可以确保脚轮的每一个部件都具备满足使用要求的机械性能,从而保障产品的整体可靠性、安全性和使用寿命。