洛氏硬度

1洛氏硬度计2洛氏硬度原理33洛氏硬度原理将压头（金刚石圆锥、硬质合金球）在规定条件下，分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后，在初试验力F0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所示：洛氏硬度值按下式计算：洛氏硬度=其中：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，单位mm；S：常数，A～K标尺，S=0.002；N、T标尺，S=0.001441—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55洛氏硬度标尺除表中所列出的国际通用标尺外，其他标准中还有L、M、P、R、S、V以及15W、30W、45W、15X、30X、45X、15Y、30Y、45Y等标尺表（1）66洛氏硬度的表示方法7硬度测试88测试前准备压头（1）金刚石压头锥角120°，顶部曲率半径为0.2mm（2）硬质合金球直径为1.5875mm或3.715mm试样（1）试样表面应平坦光滑，无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂，试样的表面能保证压痕深度的精确测量。特殊材料，例如钛，可以使用某种合适的油性介质，但必须注明在报告中；（2）试样应尽量不受热或冷加工等因素对表面硬度造成影响，对于残余压痕深度浅的试样尤为注意；（3）除了了HR30Tm，试样要保证试验后背面不出现可见变形。（4）试样厚度的选择：对于金刚石压头，试样或试验层厚度不小于残余压痕深度的10倍；对于硬质合金球压头，试样或试验层的厚度不小于残余压痕深度的15倍。除非使用较薄的试样对实验结果没影响。凸、凹球面和凸、凹圆柱面试样应对其进行相应参数上的修正99测试过程温度：控制在10～35℃室温下进行，温度变化尽可能小试样应平稳防御钢性试台上，并使压头轴线与试样表面垂直，避免产生位移，开始的前两次数据可以忽略。对圆柱形试样注意使压头、试样、V形槽与硬度计支座中心对中使压头于试样表面接触，无冲击和振动的施加初始试验力F0，初始试验力保持时间不超过3s无冲击和无振动或无摆动的将测量装置调整至基准位置，从初始试验力F0施加到总试验力F的时间1s＜T≤8s总试验力的保持时间为4s±2s，然后卸除主试验力，保持初始试验力，短时间稳定后读数两相邻压痕中心的距离至少为压痕直径的4倍，且不小于2mm.压痕距试样边缘的距离至少为压痕直径的2.5倍，且不小于1mm.试验过程中，硬度计应避免受冲击和振动10硬度机的校准11111.直接检验直接检验在（23±5）℃的环境下进行，超过范围的须另外注明。试验力的校准：（1）在实验过程中主轴的整个移动范围内以一定的间隔在其至少三个位置上做初始试验力F0和所使用的每一个总试验力F进行测量。初试验力保持时间≥2S（2）初试验力F0（在主试验力F1施加前和卸除后）的最大误差为标称值的±2.0%（3）总试验力F的最大误差为标称值的±1.0%，F的每一个单个测量值均应在此误差以内金刚石压头的检验（1）与压入深度（0.3mm）范围相对应的金刚石圆锥面和顶端球面应抛光，两个面的结合应完全相切，并应无表面缺陷（2）压头的形状测量至少在四个等间隔的界面进行（3）金刚石圆锥的顶角为120°±0.35°1212（4）金刚石圆锥体轴线与压头柄轴线（垂直于座的安装面）的夹角不超过0.5°（5）压头的顶端是个球面，球面半径根据（2）中定义测量。两同心圆的间距不超过0.004mm，每一单个测量值应在(0.2±0.015)mm以内。至少四个单个测量的平均值应在(0.2±0.01)mm以内球压头的检验（1）球应抛光且无表面缺陷（2）在不少于三个位置上测量球的直径，误差控制在下表（2）范围内（单位:mm）表（2）1313（3）钢球的按照标准测定，维氏硬度不低于750HV10。（4）硬质合金球的特性：维氏硬度不低于1500HV10，密度为ρ=（14.8±0.2）g/cm3压痕深度测量装置的校准（1）压痕深度测量装置应通过以增加硬度值的方向使压头产生已知递增位移量，在不少于三个间隔上进行检验（2）A～K标尺深度测量装置的示值在每一范围均应准确到±0.001mm，N、T标尺应精确到±0.0005mm.检验周期（1）硬度计安装时或经拆卸并重新装配后或改变位置时；（2）间接检验不合格时（3）间接检验时间超过了12个月14142.间接检验直接检验在（23±5）℃的环境下进行，超过范围的须另外注明。检验方法（1）硬度计应对其使用的每一个标尺进行检验。对于每一待检验的标尺，从表（3）规定的三个硬度范围内选用标准块。标准块的硬度值应接近预期使用的极限值。（2）对于日常检查，可以仅在一个硬度值下进行检查，检查的硬度值近似于等待做试验的硬度值。（3）在每一标准块的试验面上，应均匀分布的压出5个压痕，而且每个硬度读数要观测到0.2标尺单位，5个压痕之前应至少压出2个初始压痕以保证硬度计工作自如以及硬度块、压头和试台定位正确可靠，初始压痕忽略不计。重复性及误差（1）在每一标准块上测得的硬度值H1、H2、H3、H4、H5，按从小到大递增排列，在规定检验条件下硬度计的示值重复性为：H5-H11515五个压痕的平均值为示值重复性应满足表（4）中规定的要求（2）误差在规定检验条件下，硬度计的示值误差有下式表示：硬度计的示值误差控制在表（4）给出的值以内检验周期两次间接检验的周期视维护水准和硬度计被使用的次数而定。但在任何情况下周期不应超过12个月1616表（3）17表（4）18标准硬度块1919标准块的制造要求标准块要特殊制备，以保证必要的均质性、组织稳定性和表面硬度的均匀性硬度块的厚度不小于6mm，在6～16mm为宜，为减少因压痕的增多对硬度的影响，厚度宜不小于12mm标准块应无磁性表面平面度误差≤0.01mm，支承面无凸起现象；平行度允许偏差≤0.02mm/50mm标准块的试验面和支承面不应有影响压痕测量的缺陷，如凹痕、划伤、氧化皮等。试验面Ra≤0.0003mm，支承面Ra≤0.0008mm；取样长度为0.8mm硬度块上标注其厚度，准确到0.1mm2020测试及标定要求标准硬度块使用标准机进行标定检验标定方法（1）标准块在（23±5）℃温度范围内标定（2）压头接近标准块表面的速度≤1mm/s（3）施加初始试验力F0要平稳，无冲击或振动，保持时间≤3s（4）在1～8s内，平稳的、无冲击或振动的把试验力从F0增加到F，总试验力保持时间应为（4±2）s（5）卸除主试验力F1后应在3～5s内读取最后读数2121压痕数目在每一标准块的整个试验面上应均匀分布的压出5个压痕，5个压痕的算术平均值即标定为标准块的硬度值有效期标定的有效期不超过5年2222洛氏硬度的应用2323洛氏硬度标尺适用范围应用举例A（20～88）HRA硬质合金、钛、薄钢片等B（20～100）HRB低碳钢、铜、铝合金等C（20～70）HRC钢、硬铸铁等D（40～77）HRD薄钢片、中等深度硬化钢等E（70～100）HRE铸铁、铝和镁及轴承合金等F（60～100）HRF退火铜、合金等G（30～94）HRG可锻铁、磷青铜等合金H（80～100）HRH铝、锌、铝板K（40～100）HRK轴承金属、较软金属等15N（70～94）HR15N淬火、回火钢和渗碳钢等30N（42～86）HR30N45N（20～77）HR45N15T（67～93）HR15T薄铝板等30T（29～82）HR30T45T（10～72）HR45T