硬度計HRA和HRB的打壓時有什么不同

一、打壓核心部件：壓頭類型完全不同

• HRA 硬度計：采用120° 金剛石圓錐壓頭。金剛石硬度極高（莫氏硬度 10），圓錐結構能形成尖銳的接觸端，可輕松壓入高硬度材料表面，且不易磨損（避免因壓頭形變影響測試精度）。這種壓頭的設計目的是 —— 在高硬度材料上形成 “淺而尖” 的壓痕，通過壓痕深度差計算硬度（高硬度材料壓痕通常極淺，需尖銳壓頭確保壓痕可測）。
• HRB 硬度計：采用直徑 1.5875mm（1/16 英寸）的硬質合金球壓頭（部分老式設備用鋼球，但硬質合金球耐磨性更好，現多為標配）。合金球呈圓形，接觸材料時為 “面接觸” 而非 “點接觸”，能避免壓頭刺穿較軟的材料；同時，圓形壓頭的緩沖性更強，可減少對低硬度材料的過度擠壓（防止材料變形過大或碎裂）。

二、打壓載荷：初載荷相同，主載荷差異顯著

• 初載荷：二者完全一致，均為98.07N（約 10kgf）。這一步的目的是讓壓頭與材料表面緊密接觸，消除材料表面微小凹凸或壓頭與工作臺的間隙，確保后續主載荷壓入時的起點統一，避免測試誤差。
• 主載荷：差異極大，直接對應不同硬度材料的需求：
  • HRA：主載荷為490.33N（約 50kgf），總載荷（初載荷 + 主載荷）為588.4N（約 60kgf）。高硬度材料（如硬質合金、淬火鋼）的抗變形能力強，需要更大的總載荷才能形成可測量的壓痕；同時，120° 金剛石圓錐的 “尖形” 設計，能將總載荷集中在極小的接觸面積上（壓強極高），確保壓頭可壓入硬材料。
  • HRB：主載荷為882.6N（約 90kgf），總載荷為980.7N（約 100kgf）。看似 HRB 總載荷更大，但因壓頭是 “1.5875mm 合金球”，接觸面積遠大于金剛石圓錐（圓形面接觸 vs 尖點接觸），實際作用在材料上的 “壓強” 反而更低 —— 這是為了適配軟質材料（如軟鋼、黃銅、鋁合金）：若用高壓強的 HRA 載荷 + 壓頭，會導致軟材料被壓出過深甚至穿透性的壓痕，無法準確計算硬度；而 HRB 的 “大載荷 + 大接觸面積”，能形成 “深而圓” 的穩定壓痕，同時避免材料損壞。

三、打壓過程：壓痕形態與深度邏輯不同

• HRA 打壓過程：
  1. 加初載荷（98.07N）：金剛石圓錐輕微壓入高硬度材料，形成極淺的 “初始壓痕”（深度通常僅幾微米）；
  2. 加主載荷（490.33N）：總載荷下，圓錐尖部強行壓入材料，因材料硬度高，壓痕僅輕微加深（深度增量小）；
  3. 卸除主載荷（保留初載荷）：高硬度材料的彈性形變極小，壓痕深度幾乎無回彈，最終通過 “主載荷壓痕深度 - 初載荷壓痕深度” 的差值，代入公式計算 HRA 值（HRA 值范圍通常為 20-88，值越高硬度越大）。
     核心特點：壓痕 “淺、尖、無明顯回彈”，深度差小，依賴尖銳壓頭和高壓強確保壓痕可測。
• HRB 打壓過程：
  1. 加初載荷（98.07N）：合金球與軟材料接觸，形成較淺的初始壓痕（因材料軟，壓痕深度略大于 HRA 的初始壓痕）；
  2. 加主載荷（882.6N）：總載荷下，合金球明顯壓入材料，形成較深的 “主載荷壓痕”（深度通常幾十微米）；
  3. 卸除主載荷（保留初載荷）：軟材料有一定彈性形變，壓痕會輕微回彈（深度略有減小），最終通過 “主載荷壓痕深度 - 回彈后的壓痕深度” 的差值計算 HRB 值（HRB 值范圍通常為 20-100，值越高硬度越大，超過 100 時需換更硬的標尺如 HRC）。
     核心特點：壓痕 “深、圓、有輕微回彈”，深度差大，依賴圓形壓頭和低壓強避免材料過度損壞。

四、打壓適配場景：針對的材料硬度完全錯開

• HRA 打壓適配材料：高硬度、高脆性材料，如硬質合金（鎢鋼）、淬火后的高碳鋼、陶瓷（部分）、高速鋼等。這類材料若用 HRB 測試，合金球壓頭會因材料過硬而無法壓入（甚至壓頭損壞），無法形成有效壓痕；而 HRA 的金剛石圓錐 + 高壓強，能精準測其硬度。
• HRB 打壓適配材料：中低硬度、有一定塑性的材料，如退火軟鋼（Q235）、黃銅（H62）、鋁合金（6061）、紫銅等。這類材料若用 HRA 測試，金剛石圓錐會直接刺穿或壓出過深壓痕，壓痕深度差超出儀器測量范圍，導致硬度值無效（通常顯示 “超出上限”）；而 HRB 的合金球 + 低壓強，能穩定測其硬度。