洛氏硬度计测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下,压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大,材料越软;压入的浓度越小,材料越硬。
0-0:未加载荷,压头未接触试件时的位置。
1-1:压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。
2-2:加主载荷P1后,压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
3-3:去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置,压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除,所以压头位置提高了h,此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1-h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大,说明试件越软,h值越小,说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念,人为规定,用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位,用符号HR表示,则洛氏硬度值为:
此值为无量纲数。测量时可直接在表盘上读出。表盘上有红、黑两种刻度,红色的30和黑色的0相重合。
使用金刚石圆锥压头时,常数K为0.2mm,硬度值由黑色表盘表示,此时
使用钢球(Φ=1.588mm)压头时,常数K为0.26mm,硬度值由红色表盘表示,此时
洛氏硬度计的压头共有5种,其中最常用的有两种:一种是顶角为120°的金刚石圆锥压头,用来测试高硬度的材料;另一种是直径为的淬火钢球,用来测软材料的硬度。对于特别软的材料,有时还使用直径为的钢球作压头,不过这几种比较少用。
为了扩大洛氏硬度的测量范围,可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。洛氏硬度共有15种标度供选择,它们分别为:HRA,HRB,HRC,HRD,HRE,HRF,HRG,HRH,HRK,HRL,HRM,HRP,HRR,HRS,HRV。其中常用的几种标度列表如下:
表14-1 各种洛氏硬度计值的符号及应用
|
标度符号
|
压头
|
总载荷
N(kg)
|
表盘上
刻度颜色
|
常用硬度
值范围
|
应用举例
|
|
HRA
|
金刚石圆锥
|
588.6(60)
|
黑色
|
70~85
|
碳化物、硬质合金、表面淬火钢等
|
|
HRB
|
1.588mm钢球
|
981(100)
|
红色
|
25~100
|
软钢、退火钢、铜合金
|
|
HRC
|
金刚石圆锥
|
1471.5(150)
|
黑色
|
20~67
|
淬火钢、调质钢等
|
|
HRD
|
金刚石圆锥
|
981(100)
|
黑色
|
40~77
|
薄钢板、中等厚度的表面硬化工件
|
|
HRE
|
3.175mm钢球
|
981(100)
|
红色
|
70~100
|
铸铁、铝、镁合金、轴承合金
|
|
HRF
|
1.588mm钢球
|
588.6(60)
|
红色
|
40~100
|
薄板软钢、退火铜合金
|
|
HRG
|
1.588mm钢球
|
1471.5(150)
|
红色
|
31~94
|
磷青铜、铍青铜
|
|
HRH
|
3.175mm钢球
|
588.6(60)
|
红色
|
|
铝、锌、铅
|
© 2008-2011 上海笛柏化学品技术有限公司| Shanghai D&B Chemicals Technology Co., Ltd.