洛氏硬度試驗原理

1、試驗原理

洛氏硬度是以頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為Φ1.588㎜的淬火鋼球作壓頭，以規定的試驗力使其壓入試樣表面。試驗時，先加初試驗力，然后加主試驗力。壓入試樣表面之后卸除主試驗力，在保留初試驗力的情況下，根據試樣表面壓痕深度，確定被測金屬材料的洛氏硬度值。

如圖所示，0-0為金剛石壓頭還沒有和試樣接觸的位置。1-1是在初試驗力作用下壓頭所處的位置，壓入深度為h1，目的是為了消除由于試樣表面不光潔對試驗結果的精確性造成的不良影響。圖中2-2在總試驗力(初試力+主試驗力)作用下壓頭所處位置，壓入深度為h2。3-3是卸除主試驗力后壓頭所處的位置，由于金屬彈性變形得到恢復，此時壓頭實際壓入深度為h3。故由于主試驗力所引起的塑性變形而使壓頭壓入深度為h=h3-h1。洛氏硬度值由h的大小確定，壓入深度h越大，硬度越低;反之，則硬度越高。一般說來，按照人們習慣上的概念，數值越大，硬度越高。因此采用一個常數c減去h來表示硬度的高低。并用每0.002㎜的壓痕深度為一個硬度單位。由此獲得的硬度值稱為洛氏硬度值，用符號HR表示。

式中，c為常數(對于 HRC、HRA，c取0.2;對于HRB，c取0.26)。由此獲得的洛氏硬度值HR為一無名數，試驗時一般由試驗機指示器上直接讀出。

2、常用洛氏硬度標尺及適用范圍

標尺 壓頭類型 總試驗力 kgf 硬度值有效范圍 應用

HRA

HRB

HRC 120°金剛石圓錐體

(1/16) ” ( Φ1.588㎜)鋼球

120°金剛石圓錐體 600

1000

1500 70-88

20-100

20-70 硬質合金、表面淬火層或滲碳層等

有色金屬、退火、正火鋼等

淬火鋼、調質鋼等

上述洛氏硬度的三種標尺中，以HRC應用最多，一般經淬火處理的鋼或工具都采用HRC測量。在中等硬度情況下，洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間關系約為1：10，如40HRC 相當于400HBS 。如50HRC，表示用HRC標尺測定的洛氏硬度值為50。硬度值應在有效測量范圍內(HRC為20-70)為有效。