洛氏硬度计原理

洛氏硬度计原理在规定条件下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2 个步骤压入试样表面。卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h。以压痕残余深度h 代表硬度的高低。洛氏硬度试验原理如图 2-1 所示。1在初始试验力 F0 下的压入深度； 2在总试验力 F0 +F1 下的压入深度； 3去除主试验力 F1 后的弹性回复深度； 4残余压入深度 h； 5试样表面； 6测量基准面； 7压头位置图 2-1 洛氏硬度试验原理图洛氏硬度值按下式计算：N常数，对于A、C、 D、N、T 标尺， N=100；其他标尺， N=130；h残余压痕深度，mm；S常数，对于洛氏硬度， S=0.002mm，对于表面洛氏硬度， S=0.001mm。每一洛氏硬度单位对应的压痕深度，洛氏硬度为 0.002mm，表面洛氏硬度为 0.001mm。压痕越浅，硬度越高。洛氏硬度试验分为2 种，一种是普通洛氏硬度试验，一种是表面洛氏硬度试验。洛氏硬度试验采用120 0 金刚石圆锥和1.588mm、 3.175mm钢球三种压头，采用 60kg、100kg 、 150kg 三种试验力，它们共有九种组合，对应于洛氏硬度的九个标尺，即 HRA、 HRB、 HRC、HRD、HRE、 HRF、 HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度试验采用 120 0 金刚石圆锥和1.588mm钢球 2 种压头，采用15kg、30kg、45kg 三种试验力，它们共有六种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。洛氏硬度试验条件如表 2 1 所示。洛氏硬度标尺的选用如表2 2 所示。表 21 洛氏硬度试验条件洛氏硬度标尺技术条件洛氏硬度初试验力 F0主试验力 F1总试验力 F0+ F1硬度符号压头类型（ N）（N）适用范围标尺（N）AHRA120金刚石98.07490.3588.42088HRA圆锥BHRB1.5875mm钢98.07882.6980.720 100HRB球CHRC120金刚石98.07137314712070HRC圆锥DHRD120金刚石98.07882.6980.74077HRD圆锥EHRE3.175mm 钢球98.07882.6980.770 100HREFHRF1.5875mm钢98.07490.3588.460 100HRF球GHRG1.5875mm钢98.07137314713094HRG球HHRH3.175mm 钢球98.07490.3588.480 100HRHKHRK3.175mm 钢球98.071373147140 100HRK表面洛氏硬度标尺技术条件表面洛氏硬硬度符号压头类型初试验力 F0主试验力 F1总试验力 F0+ F 1适用范围度标尺（ N）（N）（N）15NHR15N117.7147.17094HR15N30NHR30N12029.42264.8294.24286HR30N金刚石圆锥45NHR45N411.9441.32077HR45N15THR15T117.7147.16793HR15T30THR30T1.5875mm29.42264.8294.22982HR30T钢球45THR45T411.9441.31072HR45T取自国家标准GB/T230.1-2004注：力值单位9.8N=1kg表 22 洛氏硬度标尺的选择试样材料高硬度或薄硬材料。如硬质合金、硬化薄钢带、渗碳后的淬硬钢。压头标尺总试验力（ kg）鼓轮读取刻度金刚石压头A60C中低硬度材料。如退火后的1/16 钢球B100B中低碳钢、不锈钢、铜合金、超硬铝合金、可锻铸铁等。是应用较广的洛氏硬度标尺。淬火及低温回火的一般钢材、冷硬铸铁、 珠光体可锻铸铁、钛合金等， 及硬度值超过 HRB100金刚石压头C150C的材料。是应用最广的洛氏硬度标尺。中等渗层表面硬化钢、薄硬金刚石压头D100钢板、珠光体可锻铸铁。铸铁、铝合金、镁合金、轴1/8 钢球E100承合金。退火黄铜、紫铜、铝合金、1/16 钢球F60软钢薄板。铍青铜、磷青铜、可锻铸铁1/16 钢球G150等（ HRB值接近 100 的材料）。铝、锌、铅等软金属。1/8 钢球H60软金属薄材、轴承合金。1/8 钢球K150洛氏硬度计不易检测的渗金刚石压头15N15NT碳钢、渗氮钢、表面淬火钢等浅金刚石压头30N30NT层表面硬化钢件；小零件；厚度薄至 0.15mm的硬钢带及要求压金刚石压头45N45NT痕尽量小的高硬度工件。软钢、不锈钢、铜合金、铝1/16 钢球15T15NT合金薄板带材料、薄壁管材、小1/16 钢球30T30NT零件、电镀层及要求压痕尽量小的中、低硬度工件。1/16 钢球45T45NTN 标尺用于类似洛氏标尺C、 A 和 D 检测的材料，但仅限于薄小试样和浅硬化深度的试样。T 标尺用于类似洛氏标尺B、 F 和 G检测的材料，但仅限于薄小试样和较软且覆镀层较浅的试样。洛氏硬度计的特点洛氏硬度试验操作简单，测量迅速，可在指示表上直接读取硬度值，工作效率高，成为最常用的硬度试验方法之一。由于试验力较小，压痕也小，特别是表面洛氏硬度试验的压痕更小，对大多数工件的使用无影响，可直接测试成品工件，初试验力的采用，使得试样表面轻微的不平度对硬度值的影响较小，因此，此仪器非常适于在工厂使用，适于对成批加工的成品或半成品工件进行逐件检测，该试验方法对测量操作的要求不高，非专业人员容易掌握。洛氏硬度计的应用洛氏硬度试验采用了3 种压头， 6 种试验力，根据金属材料材质、硬度范围及尺寸的不同，共有15 个标尺可供选择，可以测试从很软到很硬几乎全部常见的金属材料，应用范围十分广阔。洛氏硬度计在工业生产中得到了广泛应用，成为检验产品质量，确定合理加工工艺的主要手段。可测试各种黑色和有色金属，测试淬火钢、回火钢、退火钢、表面硬化钢、各种厚度的板材、硬质合金材料、粉末冶金材料、热喷涂层的硬度。表面洛氏硬度计用于测试薄板金属、薄壁管材、表面硬化钢和小零件的硬度。