洛氏硬度测试原理
时间：2022-12-16 阅读：489
ISO 6508 & ASTM E-18中将洛氏硬度测试定义为世使用广泛的硬度测试方法，适用于几乎所有的金属，在某种程度上同样适用于塑料。洛氏硬度测试是测量由特定压头和某个特定试验力所产生的永恒深度得来。洛氏硬度测试需要更少的式样表面准备工作，这使得测试更快速简便，因很多行业都得到广泛使用。洛氏硬度测试的主要优势在于其测试速度，打完压痕后就能立即显示测量结果。
洛氏硬度测试的基本方法为：首先施加一个初试验力，然后再施加一个主试验力来达到所需的总的力值，最后回到初试验力。初试验力标定了零点或参考点。施加主试验力保持一定预设时间是为了使弹性复原。然后移除主试验力，而仍然保留初试验力来得出相对零点或参考点所发生的变化，以至于得出洛氏硬度值。
在规定条件下，将洛氏硬度计压头（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1所示。
洛氏硬度试验原理图
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。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1200金刚石圆锥和1.587mm、3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg三种试验力，它们共有九种组合，对应于洛氏硬度的九个标尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和1.587mm钢球2种压头，采用15kg、30kg、45kg三种试验力，它们共有六种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。洛氏硬度试验条件如表2－1所示。洛氏硬度标尺的选用如表2－2所示。
洛氏硬度计硬度标尺技术条件（表2－1）
洛氏硬度试验原理图
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。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1200金刚石圆锥和1.587mm、3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg三种试验力，它们共有九种组合，对应于洛氏硬度的九个标尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和1.587mm钢球2种压头，采用15kg、30kg、45kg三种试验力，它们共有六种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。洛氏硬度试验条件如表2－1所示。洛氏硬度标尺的选用如表2－2所示。
洛氏硬度计硬度标尺技术条件（表2－1）
| 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 |
| A | HRA | 120°金刚石圆锥 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 20～88HRA |
| B | HRB | 1.5875mm钢球 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 20～100HRB |
| C | HRC | 120°金刚石圆锥 | 98.07 | 1373 | 1471 | 20～70HRC |
| D | HRD | 120°金刚石圆锥 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 40～77HRD |
| E | HRE | 3.175mm钢球 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 70～100HRE |
| F | HRF | 1.5875mm钢球 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 60～100HRF |
| G | HRG | 1.5875mm钢球 | 98.07 | 1373 | 1471 | 30～94HRG |
| H | HRH | 3.175mm钢球 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 80～100HRH |
| K | HRK | 3.175mm钢球 | 98.07 | 1373 | 1471 | 40～100HRK |
表面洛氏硬度计硬度标尺技术条件（表2－2）
| 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 |
| 15N | HR15N | 120° 金刚石圆锥 | 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 钢球 | 29.42 | 117.7 | 147.1 | 67～93HR15T |
| 30T | HR30T | 264.8 | 294.2 | 29～82HR30T | ||
| 45T | HR45T | 411.9 | 441.3 | 10～72HR45T |