浏览数量: 1 作者: 本站编辑 发布时间: 2020-07-11 来源: 本站
一、洛氏硬度计工作原理
在规定条件下,将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后,在初试验力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:
1—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—压头位置洛氏硬度值按下式计算:
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,mm;
S-常数,对于洛氏硬度,S=0.002mm,对于表面洛氏硬度,S=0.001mm。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。压痕越浅,硬度越高。
二、洛氏硬度计按照功能和测试范围一般分为
标准洛氏硬度计、表面洛氏硬度计、双洛氏硬度计、塑料洛氏硬度计和全洛氏硬度计。日常测试中最广泛应用的为标准洛氏硬度计和表面洛氏硬度计。
三、标准洛氏及表面洛氏硬度标尺、实验力、压头、硬度范围及材料对照表
洛氏硬度标尺 | 硬度 | 压头类型 | 初试验力 | 主试验力 | 总试验力 | 适用范围 | 测定材料 |
A | HRA | 120°金刚石圆锥 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 20~88HRA | 硬质合金 |
B | HRB | 1.5875mm钢球 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 20~100HRB | 低碳钢 |
C | HRC | 120°金刚石圆锥 | 98.07 | 1373 | 1471 | 20~70HRC | 一般钢材 |
D | HRD | 120°金刚石圆锥 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 40~77HRD | 薄钢材 |
E | HRE | 3.175mm钢球 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 70~100HRE | 铸铁 |
F | HRF | 1.5875mm钢球 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 60~100HRF | 硬度较低的有色金属(退火铜合金) |
G | HRG | 1.5875mm钢球 | 98.07 | 1373 | 1471 | 30~94HRG | 可锻铁 |
H | HRH | 3.175mm钢球 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 80~100HRH | 硬度很低的有色金属、轻金属像(铝、锌、铅) |
K | HRK | 3.175mm钢球 | 98.07 | 1373 | 1471 | 40~100HRK | 轴承合金及较软的金属或薄材 |
表面洛氏 | 硬度 | 压头类型 | 初试验力F0(N) | 主试验力F1(N) | 总试验力 | 适用范围 |
15N | HR15N | 120° | 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 | 29.42 | 117.7 | 147.1 | 67~93HR15T |
30T | HR30T | 264.8 | 294.2 | 29~82HR30T | ||
45T | HR45T | 411.9 | 441.3 | 10~72HR45T |
四、洛氏硬度与试样最小厚度关系图:
试件的最小厚度应大于压痕深度的10倍。测试后,试件背面不得有可见的变形痕迹。
五、洛氏硬度实验中测试的两点最小间距
在洛氏硬度实验中,适当的保持压痕之间的距离或压痕距式样边缘的距离,对于获得正确的实验结果是十分重要的。
在ISO 6508-1中,对洛氏硬度实验和表面洛氏硬度实验压痕间距的规定是相同的:
两相邻压痕中心之间距离至少应为压痕直径的4倍,但不应小于2mm;
任意压痕中心距式样边缘距离应为压痕直径的2.5倍,但不小于1mm。
六、洛氏硬度实验对试样表面的要求
对洛氏硬度试样表面的规定有两点,一点是尽可能保证试验面是平面,这主要是针对加工的试样而言,由于洛氏硬度计硬度测量原理是通过测量压痕深度而计算硬度值的,所以理想的表面是平面。然而对于许多工件和半成品来说可能是曲面,曲面上测得的洛氏硬度值误差要比平面上大,这一方面是曲面修正值本身是近似的。另一方面,压头轴线应在曲面最高的点试验,对中的偏差也往往是造成曲面硬度值误差较大的原因。另一点要求是表面粗糙度,过于粗糙的试样表面会使测定的洛氏硬度值偏低和数据分散度加大,因此标准中规定为表面粗糙度(Ra)不大于0.8um,尤其对于进行机加工的试样。在对一些工件的洛氏硬度测量中由于表面不能加工使表面粗糙度(Ra)达不到0.8um,此时应注意试验结果的准确性。
式样表面粗糙度的增加表明微观上表面的凹凸不平幅度变大,在相同试验力的作用下压头压入深度更大些,因此在较粗糙的式样上反映出的洛氏硬度值偏低。
七、洛氏硬度实验结果的表示
60HRC : 60 - 硬度值为60; HR - 洛氏硬度;C - 洛氏C标尺
洛氏硬度用硬度数,符号HR,使用的标尺及球压头符号(钢球为S,硬质合金球为W)表示。
示例:60HRBW表示用硬质合金球压头在B标尺上测得的洛氏硬度值为60。