洛氏硬度測試原理

時間：2022/12/16閱讀：1633

ISO 6508 & ASTM E-18中將洛氏硬度測試定義為世使用廣泛的硬度測試方法，適用于幾乎所有的金屬，在某種程度上同樣適用于塑料。洛氏硬度測試是測量由特定壓頭和某個特定試驗力所產(chǎn)生的永恒深度得來。洛氏硬度測試需要更少的式樣表面準(zhǔn)備工作，這使得測試更快速簡便，因很多行業(yè)都得到廣泛使用。洛氏硬度測試的主要優(yōu)勢在于其測試速度，打完壓痕后就能立即顯示測量結(jié)果。

洛氏硬度測試的基本方法為：首先施加一個初試驗力，然后再施加一個主試驗力來達(dá)到所需的總的力值，最后回到初試驗力。初試驗力標(biāo)定了零點或參考點。施加主試驗力保持一定預(yù)設(shè)時間是為了使彈性復(fù)原。然后移除主試驗力，而仍然保留初試驗力來得出相對零點或參考點所發(fā)生的變化，以至于得出洛氏硬度值。

在規(guī)定條件下，將洛氏硬度計壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球）分2個步驟壓入試樣表面。卸除主試驗力后，在初試驗力下測量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。洛氏硬度試驗原理如圖1所示。
洛氏硬度試驗原理圖
1—在初始試驗力F0下的壓入深度；
2—在總試驗力F0+F1下的壓入深度；
3—去除主試驗力F1后的彈性回復(fù)深度；
4—殘余壓入深度h；
5—試樣表面；
6—測量基準(zhǔn)面；
7—壓頭位置
洛氏硬度值按下式計算：
N－常數(shù)，對于A、C、D、N、T標(biāo)尺，N=100；其他標(biāo)尺，N=130；
h－殘余壓痕深度，mm；
S－常數(shù)，對于洛氏硬度，S=0.002mm，對于表面洛氏硬度，S=0.001mm。每一洛氏硬度單位對應(yīng)的壓痕深度，洛氏硬度為0.002mm，表面洛氏硬度為0.001mm。壓痕越淺，硬度越高。洛氏硬度試驗分為2種，一種是普通洛氏硬度試驗，一種是表面洛氏硬度試驗。洛氏硬度試驗采用1200金剛石圓錐和1.587mm、3.175mm鋼球三種壓頭，采用60kg、100kg、150kg三種試驗力，它們共有九種組合，對應(yīng)于洛氏硬度的九個標(biāo)尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度試驗采用1200金剛石圓錐和1.587mm鋼球2種壓頭，采用15kg、30kg、45kg三種試驗力，它們共有六種組合，對應(yīng)于表面洛氏的六個標(biāo)尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。洛氏硬度試驗條件如表2－1所示。洛氏硬度標(biāo)尺的選用如表2－2所示。
洛氏硬度計硬度標(biāo)尺技術(shù)條件（表2－1）

洛氏硬度標(biāo)尺	硬度符號	壓頭類型	初試驗力 F0（N）	主試驗力 F1（N）	總試驗力 F0+ F1（N）	適用范圍
A	HRA	120°金剛石圓錐	98.07	490.3	588.4	20～88HRA
B	HRB	1.5875mm鋼球	98.07	882.6	980.7	20～100HRB
C	HRC	120°金剛石圓錐	98.07	1373	1471	20～70HRC
D	HRD	120°金剛石圓錐	98.07	882.6	980.7	40～77HRD
E	HRE	3.175mm鋼球	98.07	882.6	980.7	70～100HRE
F	HRF	1.5875mm鋼球	98.07	490.3	588.4	60～100HRF
G	HRG	1.5875mm鋼球	98.07	1373	1471	30～94HRG
H	HRH	3.175mm鋼球	98.07	490.3	588.4	80～100HRH
K	HRK	3.175mm鋼球	98.07	1373	1471	40～100HRK

表面洛氏硬度計硬度標(biāo)尺技術(shù)條件（表2－2）

表面洛氏硬度標(biāo)尺	硬度符號	壓頭類型	初試驗力F0（N）	主試驗力F1（N）	總試驗力 F0+ F1（N）	適用范圍
15N	HR15N	120° 金剛石圓錐	29.42	117.7	147.1	70～94HR15N
30N	HR30N	264.8	294.2	42～86HR30N
45N	HR45N	411.9	441.3	20～77HR45N
15T	HR15T	1.5875mm 鋼球	29.42	117.7	147.1	67～93HR15T
30T	HR30T	264.8	294.2	29～82HR30T
45T	HR45T	411.9	441.3	10～72HR45T

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