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洛氏硬度計原理

2011年06月22日 08:40:16人氣:740來源:東莞市大中儀器有限公司

在規定條件下,將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)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2-1所示。
    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后的彈性回復深度;4—殘余壓入深度h;5—試樣表面;6—測量基準面;7—壓頭位置
圖2-1洛氏硬度試驗原理圖
    洛氏硬度值按下式計算:
    HR = N - h / s
   N-常數,對于A、C、D、N、T標尺,N=100;其他標尺,N=130; 
    h-殘余壓痕深度,mm;
    S-常數,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¢1.588mm、¢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,對應于洛氏硬度的九個標尺,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¢1.588mm鋼球2種壓頭,采用15kg、30kg、45kg三種試驗力,它們共有六種組合,對應于表面洛氏的六個標尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。洛氏硬度試驗條件如表2-1所示。洛氏硬度標尺的選用如表2-2所示。
    表2-1洛氏硬度試驗條件
    洛氏硬度標尺技術條件
洛氏硬度標尺 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
AHRA120°金剛石圓錐 98.07490.3588.420~88HRA
BHRB1.5875mm鋼球 98.07882.6980.720~100HRB
CHRC120°金剛石圓錐 98.~70HRC
DHRD120°金剛石圓錐 98.07882.6980.740~77HRD
EHRE3.175mm鋼球 98.07882.6980.770~100HRE
FHRF1.5875mm鋼球 98.07490.3588.460~100HRF
GHRG1.5875mm鋼球 98.~94HRG
HHRH3.175mm鋼球 98.07490.3588.480~100HRH
KHRK3.175mm鋼球 98.~100HRK

    表面洛氏硬度標尺技術條件
表面洛氏硬度標尺 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
15NHR15N120°
金剛石圓錐 29.42117.7147.170~94HR15N
30NHR30N264.8294.242~86HR30N
45NHR45N411.9441.320~77HR45N
15THR15T1.5875mm
鋼球 29.42117.7147.167~93HR15T
30THR30T264.8294.229~82HR30T
45THR45T411.9441.310~72HR45T

 
    取自國家標準GB/T230.1-2004           注:力值單位                    9.8N=1kg
    表2-2洛氏硬度標尺的選擇
試樣材料 壓頭 標尺 總試驗力(kg)鼓輪讀取刻度
高硬度或薄硬材料。如硬質合金、硬化薄鋼帶、滲碳后的淬硬鋼。 金剛石壓頭 A60C
中低硬度材料。如退火后的中低碳鋼、不銹鋼、銅合金、超硬鋁合金、可鍛鑄鐵等。是應用較廣的洛氏硬度標尺。 1/16"鋼球 B100B
淬火及低溫回火的一般鋼材、冷硬鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵、鈦合金等,及硬度值超過HRB100的材料。是應用zui廣的洛氏硬度標尺。 金剛石壓頭 C150C
中等滲層表面硬化鋼、薄硬鋼板、珠光體可鍛鑄鐵。 金剛石壓頭 D100 
鑄鐵、鋁合金、鎂合金、軸承合金。 1/8"鋼球 E100 
退火黃銅、紫銅、鋁合金、軟鋼薄板。 1/16"鋼球 F60 
鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵等(HRB值接近100的材料)。 1/16"鋼球 G150 
鋁、鋅、鉛等軟金屬。 1/8"鋼球 H60 
軟金屬薄材、軸承合金。 1/8"鋼球 K150 
洛氏硬度計不易檢測的滲碳鋼、滲氮鋼、表面淬火鋼等淺層表面硬化鋼件;小零件;厚度薄至0.15mm的硬鋼帶及要求壓痕盡量小的高硬度工件。 金剛石壓頭 15N15N—T
金剛石壓頭 30N30N—T
金剛石壓頭 45N45N—T
軟鋼、不銹鋼、銅合金、鋁合金薄板帶材料、薄壁管材、小零件、電鍍層及要求壓痕盡量小的中、低硬度工件。 1/16"鋼球 15T15N—T
1/16"鋼球 30T30N—T
1/16"鋼球 45T45N—T

 
    N標尺用于類似洛氏標尺C、A和D檢測的材料,但于薄小試樣和淺硬化深度的試樣。
    T標尺用于類似洛氏標尺B、F和G檢測的材料,但于薄小試樣和較軟且覆鍍層較淺的試樣。
洛氏硬度計的特點
    洛氏硬度試驗操作簡單,測量迅速,可在指示表上直接讀取硬度值,工作效率高,成為zui常用的硬度試驗方法之一。由于試驗力較小,壓痕也小,特別是表面洛氏硬度試驗的壓痕更小,對大多數工件的使用無影響,可直接測試成品工件,初試驗力的采用,使得試樣表面輕微的不平度對硬度值的影響較小,因此,此儀器非常適于在工廠使用,適于對成批加工的成品或半成品工件進行逐件檢測,該試驗方法對測量操作的要求不高,非專業人員容易掌握。
洛氏硬度計的應用
    洛氏硬度試驗采用了3種壓頭,6種試驗力,根據金屬材料材質、硬度范圍及尺寸的不同,共有15個標尺可供選擇,可以測試從很軟到很硬幾乎全部常見的金屬材料,應用范圍十分廣闊。洛氏硬度計在工業生產中得到了廣泛應用,成為檢驗產品質量,確定合理加工工藝的主要手段??蓽y試各種黑色和有色金屬,測試淬火鋼、回火鋼、退火鋼、表面硬化鋼、各種厚度的板材、硬質合金材料、粉末冶金材料、熱噴涂層的硬度。
    表面洛氏硬度計用于測試薄板金屬、薄壁管材、表面硬化鋼和小零件的硬度。
 

 

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