洛氏硬度計(GB/T230.1-2004)原理、特點和應用

2020-11-29 電子產品世界

洛氏硬度計原理

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。卸除主試驗力後，在初試驗力下測量壓痕殘餘深度h。以壓痕殘餘深度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後的彈性回復深度；4—殘餘壓入深度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：

N－常數，對於A、C、D、N、T標尺，N=100；其他標尺，N=130；

h－殘餘壓痕深度，mm；

S－常數，對於洛氏硬度，S=0.002mm，對於表面洛氏硬度，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。洛氏硬度試驗採用120°金剛石圓錐和φ1.588mm、φ3.175mm鋼球三種壓頭，採用60kg、100kg、150kg三種試驗力，它們共有九種組合，對應於洛氏硬度的九個標尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度試驗採用120°金剛石圓錐和φ1.588mm鋼球2種壓頭，採用15kg、30kg、45kg三種試驗力，它們共有六種組合，對應於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）

適用範圍

A

HRA

120°金剛石圓錐

98.07

490.3

588.4

20～88HRA

B

HRB

1.5875mm鋼球

98.07

882.6

980.7

20～100HRB

C

HRC

120°金剛石圓錐

98.07

1373

1471

20～70HRC

D

HRD

120°金剛石圓錐

98.07

882.6

980.7

40～77HRD

E

HRE

3.175mm鋼球

98.07

882.6

980.7

70～100HRE

F

HRF

1.5875mm鋼球

98.07

490.3

588.4

60～100HRF

G

HRG

1.5875mm鋼球

98.07

1373

1471

30～94HRG

H

HRH

3.175mm鋼球

98.07

490.3

588.4

80～100HRH

K

HRK

3.175mm鋼球

98.07

1373

1471

40～100HRK


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）

適用範圍

15N

HR15N

120°
金剛石圓錐

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
鋼球

29.42

117.7

147.1

67～93HR15T

30T

HR30T

264.8

294.2

29～82HR30T

45T

HR45T

411.9

441.3

10～72HR45T


取自國家標準GB/T230.1-2004 註：力值單位9.8N=1kg

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    ；　　4、球壓頭（ball indenter） 由規定直徑的鋼球和壓頭體組成的壓頭；　　5、布氏硬度計壓頭（Brielle hardness indenter） 直徑為10、5、25、1mm 的鋼球或硬質合金球壓頭;　　6、洛氏硬度計圓錐壓頭（Rockwell hardness conical indenter） 圓錐角為120度 ，頂端球面半徑為0.2mm
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