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    洛氏硬度計(jì)原理
    發(fā)布者:059217  發(fā)布時(shí)間:2012-01-07 10:12:25

    在規(guī)定條件下,將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球)分2個(gè)步驟壓入試樣表面。卸除主試驗(yàn)力后,在初試驗(yàn)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(yàn)原理如圖2-1所示。

        1—在初始試驗(yàn)力F0下的壓入深度;2—在總試驗(yàn)力F0+F1下的壓入深度;3—去除主試驗(yàn)力F1后的彈性回復(fù)深度;4—殘余壓入深度h;5—試樣表面;6—測量基準(zhǔn)面;7—壓頭位置

    2-1洛氏硬度試驗(yàn)原理圖

        洛氏硬度值按下式計(jì)算:
        HR = N - h / s
     
     N-常數(shù),對(duì)于A、C、D、N、T標(biāo)尺,N=100;其他標(biāo)尺,N=130; 
        h
    -殘余壓痕深度,mm;
        S
    -常數(shù),對(duì)于洛氏硬度,S=0.002mm,對(duì)于表面洛氏硬度,S=0.001mm。每一洛氏硬度單位對(duì)應(yīng)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(yàn)分為2種,一種是普通洛氏硬度試驗(yàn),一種是表面洛氏硬度試驗(yàn)。洛氏硬度試驗(yàn)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(yàn)力,它們共有九種組合,對(duì)應(yīng)于洛氏硬度的九個(gè)標(biāo)尺,即HRA、HRB、HRC、HRDHRE、HRF、HRGHRH、HRK。表面洛氏硬度試驗(yàn)采用1200金剛石圓錐和¢1.588mm鋼球2種壓頭,采用15kg、30kg45kg三種試驗(yàn)力,它們共有六種組合,對(duì)應(yīng)于表面洛氏的六個(gè)標(biāo)尺,即HR15NHR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。洛氏硬度試驗(yàn)條件如表21所示。洛氏硬度標(biāo)尺的選用如表22所示。
        
    21洛氏硬度試驗(yàn)條件
        
    洛氏硬度標(biāo)尺技術(shù)條件

    洛氏硬度標(biāo)尺

    硬度符號(hào)

    壓頭類型

    初試驗(yàn)力F0N

    主試驗(yàn)力F1N

    總試驗(yàn)力F0+ F1N

    適用范圍

    A

    HRA

    120°金剛石圓錐

    98.07

    490.3

    588.4

    2088HRA

    B

    HRB

    1.5875mm鋼球

    98.07

    882.6

    980.7

    20100HRB

    C

    HRC

    120°金剛石圓錐

    98.07

    1373

    1471

    2070HRC

    D

    HRD

    120°金剛石圓錐

    98.07

    882.6

    980.7

    4077HRD

    E

    HRE

    3.175mm鋼球

    98.07

    882.6

    980.7

    70100HRE

    F

    HRF

    1.5875mm鋼球

    98.07

    490.3

    588.4

    60100HRF

    G

    HRG

    1.5875mm鋼球

    98.07

    1373

    1471

    3094HRG

    H

    HRH

    3.175mm鋼球

    98.07

    490.3

    588.4

    80100HRH

    K

    HRK

    3.175mm鋼球

    98.07

    1373

    1471

    40100HRK

        表面洛氏硬度標(biāo)尺技術(shù)條件

    表面洛氏硬度標(biāo)尺

    硬度符號(hào)

    壓頭類型

    初試驗(yàn)力F0N

    主試驗(yàn)力F1N

    總試驗(yàn)力F0+ F1N

    適用范圍

    15N

    HR15N

    120°
    金剛石圓錐

    29.42

    117.7

    147.1

    7094HR15N

    30N

    HR30N

    264.8

    294.2

    4286HR30N

    45N

    HR45N

    411.9

    441.3

    2077HR45N

    15T

    HR15T

    1.5875mm
    鋼球

    29.42

    117.7

    147.1

    6793HR15T

    30T

    HR30T

    264.8

    294.2

    2982HR30T

    45T

    HR45T

    411.9

    441.3

    1072HR45T

     

        取自國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T230.1-2004           注:力值單位                    9.8N=1kg
        
    22洛氏硬度標(biāo)尺的選擇

    試樣材料

    壓頭

    標(biāo)尺

    總試驗(yàn)力(kg

    鼓輪讀取刻度

    高硬度或薄硬材料。如硬質(zhì)合金、硬化薄鋼帶、滲碳后的淬硬鋼。

    金剛石壓頭

    A

    60

    C

    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(yīng)用較廣的洛氏硬度標(biāo)尺。

    1/16"鋼球

    B

    100

    B

    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(yīng)用最廣的洛氏硬度標(biāo)尺。

    金剛石壓頭

    C

    150

    C

    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

    D

    100

     

    鑄鐵、鋁合金、鎂合金、軸承合金。

    1/8"鋼球

    E

    100

     

    退火黃銅、紫銅、鋁合金、軟鋼薄板。

    1/16"鋼球

    F

    60

     

    鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵等(HRB值接近100的材料)。

    1/16"鋼球

    G

    150

     

    鋁、鋅、鉛等軟金屬。

    1/8"鋼球

    H

    60

     

    軟金屬薄材、軸承合金。

    1/8"鋼球

    K

    150

     

    洛氏硬度計(jì)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

    15N

    15

    N—T

    金剛石壓頭

    30N

    30

    N—T

    金剛石壓頭

    45N

    45

    N—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

    15T

    15

    N—T

    1/16"鋼球

    30T

    30

    N—T

    1/16"鋼球

    45T

    45

    N—T

     

        N標(biāo)尺用于類似洛氏標(biāo)尺C、AD檢測的材料,但僅限于薄小試樣和淺硬化深度的試樣。
        T
    標(biāo)尺用于類似洛氏標(biāo)尺BFG檢測的材料,但僅限于薄小試樣和較軟且覆鍍層較淺的試樣。

    洛氏硬度計(jì)的特點(diǎn)

        洛氏硬度試驗(yàn)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,成為最常用的硬度試驗(yàn)方法之一。由于試驗(yàn)力較小,壓痕也小,特別是表面洛氏硬度試驗(yàn)的壓痕更小,對(duì)大多數(shù)工件的使用無影響,可直接測試成品工件,初試驗(yàn)力的采用,使得試樣表面輕微的不平度對(duì)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(duì)成批加工的成品或半成品工件進(jìn)行逐件檢測,該試驗(yàn)方法對(duì)測量操作的要求不高,非專業(yè)人員容易掌握。

    洛氏硬度計(jì)的應(yīng)用

        洛氏硬度試驗(yàn)采用了3種壓頭,6種試驗(yàn)力,根據(jù)金屬材料材質(zhì)、硬度范圍及尺寸的不同,共有15個(gè)標(biāo)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(yīng)用范圍十分廣闊。洛氏硬度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用,成為檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)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(zhì)合金材料、粉末冶金材料、熱噴涂層的硬度。
        
    表面洛氏硬度計(jì)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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