洛氏硬度_wjawon_2015-12-07.pdf

洛氏硬度洛氏硬度wjawon，2015-12-07洛氏硬度洛氏硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。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 3 种压头（另外还有两种不常用的球形压头），采用 3 种试验力，它们共有 9 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。主要用于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。表面洛氏硬度试验采用 2 种压头（另外还有三种不常用的球形压头），采用 3种试验力，它们共有 6 种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。主要用于测试薄板金属、薄壁管材、表面硬化钢和小零件的硬度。洛氏硬度共有 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。因而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。洛氏硬度计原理洛氏硬度计原理用一定的初试验力 F0 将金刚石圆锥压头或一定直径的钢球压头压入试样的被试表面，以此做为压痕深度测量的基准点。再施加入主试验力 F1，此时在压头上施加了由初试验力+主试验力构成的总试验力 F。经过一定时间（保荷时间）的保持后卸除主试验力，依然保留初试验力，测量压痕的深度 h（称为残余压痕深度）。图 1:洛氏硬度试验原理图1-在初试验力 F0下的压入深度；2-由主试验力 F1引起的压入深度；3-卸除主试验力 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。根据残余压痕深度 h、常数 N 及硬度单位 S（见表 1），用公式(1)计算洛氏硬度：洛氏硬度=NhS （1）式中：N-给定标尺的硬度数。对于 A、C、D、N、T 标尺，N=100；其他标尺，N=130；h-残余压痕深度；S 给定标尺的单位。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。表 表 1 1:符号及名称符号及名称符号说明单位F0初试验力NF1主试验力NF总试验力NS给定标尺的单位mmN给定标尺的硬度数h卸除主试验力，在除试验力下压痕残留的深度（残余压痕深度）mmHRAHRCHRD洛氏硬度=100h0.002HRBHREHRFHRGHRHHRK洛氏硬度=130h0.002HRNHRT表面洛氏硬度=100h0.001洛氏硬度计压头洛氏硬度计压头金刚石圆锥压头锥角为 120，顶部曲率半径为 0.2mm。硬质合金球压头的直径为 1.5875mm（1/16）或 3.175mm（1/8）。如果在产品标准或协议中有规定时，可以使用直径为 6.350（1/4）mm 和 12.70(1/2)的球形压头。洛氏硬度标尺洛氏硬度标尺表 表 2 2:洛氏硬度标尺技术条件洛氏硬度标尺技术条件洛氏硬度标尺硬度符号压头类型初试验力F0（N）主试验力F1（N）总试验力F0+F1（N）适用范围AHRA金刚石圆锥98.07490.3588.4(60kgf)2088HRABHRB直径 1.5875mm 球98.07882.6980.7(100kgf)20100HRBCHRC金刚石圆锥98.0713731471(150kgf)2070HRCDHRD金刚石圆锥98.07882.6980.7(100kgf)4077HRDEHRE直径 3.175mm 球98.07882.6980.7(100kgf)70100HREFHRF直径 1.5875mm 球98.07490.3588.4(60kgf)60100HRFGHRG直径 1.5875mm 球98.0713731471(150kgf)3094HRGHHRH直径 3.175mm 球98.07490.3588.4(60kgf)80100HRHKHRK直径 3.175mm 球98.0713731471(150kgf)40100HRK表 表 3 3:表面洛氏硬度标尺技术条件表面洛氏硬度标尺技术条件表面洛氏硬度标尺硬度符号压头类型初试验力F0（N）主试验力F1（N）总试验力F0+F1（N）适用范围15NHR15N金刚石圆锥29.42117.7147.1(15kgf)7094HR15N30NHR30N264.8294.2(30kgf)4286HR30N45NHR45N411.9441.3(45kgf)2077HR45N15THR15T直径 1.5875mm 球29.42117.7147.1(15kgf)6793HR15T30THR30T264.8294.2(30kgf)2982HR30T45THR45T411.9441.3(45kgf)1072HR45T表 表 4 4:其它洛氏硬度标尺其它洛氏硬度标尺洛氏硬度标尺硬度符号压头类型初试验力（N）总试验力（N）LHRL直径 6.350mm 球98.07588.4(60kgf)MHRM直径 6.350mm 球98.07980.7(100kgf)PHRP直径 6.350mm 球98.071471(150kgf)RHRR直径 12.7mm 球98.07588.4(60kgf)SHRS直径 12.7mm 球98.07980.7(100kgf)VHRV直径 12.7mm 球98.071471(150kgf)15WHR15W直径 3.175mm 球29.42147.1(15kgf)30WHR30W直径 3.175mm 球29.42294.2(30kgf)45WHR45W直径 3.175mm 球29.42441.3(45kgf)15XHR15X直径 6.350mm 球29.42147.1(15kgf)30XHR30X直径 6.350mm 球29.42294.2(30kgf)45XHR45X直径 6.350mm 球29.42441.3(45kgf)15YHR15Y直径 12.70mm 球29.42147.1(15kgf)30YHR30Y直径 12.70mm 球29.42294.2(30kgf)45YHR45Y直径 12.70mm 球29.42441.3(45kgf)洛氏硬度的表示方法洛氏硬度的表示方法硬度数值+HR+标尺符号+球形压头的类型(W=硬质合金；S=钢球)如：70HR30TW、52HRC、60HR15N。洛氏硬度标尺的选择洛氏硬度标尺的选择表 表 5 5:洛氏硬度标尺的选择洛氏硬度标尺的选择标尺应用A用于硬度极高或薄硬材料。如硬质合金、硬化薄钢带、渗碳后的淬硬钢，铜。B用于中低硬度材料。如退火后的中低碳钢、可锻铸铁、轴承、不锈钢、黄铜、铍青铜、磷青铜、铜合金、超硬铝合金、冷拉铝合金等。是应用较广的洛氏硬度标尺。C用于硬度很高的材料。如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、硬质合金钢、铜等，及硬度值超过 HRB100的材料。是应用最广的洛氏硬度标尺。D中等渗层表面硬化钢、薄硬钢板、珠光体可锻铸铁、铜。E铸铁、铝合金、镁合金、轴承合金、研磨石料。F退火钢、退火黄铜、紫铜、铝合金、软钢薄板。G退火钢、轴承、冷拉铝合金、铍青铜、磷青铜、可锻铸铁等（HRB值接近 100的材料）。H铝、锌、铅等软金属、轴承金属、研磨石料 K软金属薄材、轴承合金、轴承金属、研磨石料L超软金属(例如，铝，锌，铅)M超软金属(例如，铝，锌，铅)P超软金属(例如，铝，锌，铅)R锡，塑料，纸板S锡，塑料，纸板V15N洛氏硬度计不易检测的渗碳钢、渗氮钢、表面淬火钢等浅层表面硬化钢件；小零件；厚度薄至 0.15mm 的硬钢带及要求压痕尽量小的高硬度工件。30N45N15T软钢、不锈钢、铜合金、铝合金薄板带材料、薄壁管材、小零件、电镀层及要求压痕尽量小的中、低硬度工件。30T45TN 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。参考文件参考文件1.GB/T 230.1-2009 金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分：试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T 标尺)；2.网络资料。