洛氏硬度试验原理

1、试验原理

洛氏硬度是以顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为Φ1.588㎜的淬火钢球作压头，以规定的试验力使其压入试样表面。试验时，先加初试验力，然后加主试验力。压入试样表面之后卸除主试验力，在保留初试验力的情况下，根据试样表面压痕深度，确定被测金属材料的洛氏硬度值。

如图所示，0-0为金刚石压头还没有和试样接触的位置。1-1是在初试验力作用下压头所处的位置，压入深度为h1，目的是为了消除由于试样表面不光洁对试验结果的精确性造成的不良影响。图中2-2在总试验力(初试力+主试验力)作用下压头所处位置，压入深度为h2。3-3是卸除主试验力后压头所处的位置，由于金属弹性变形得到恢复，此时压头实际压入深度为h3。故由于主试验力所引起的塑性变形而使压头压入深度为h=h3-h1。洛氏硬度值由h的大小确定，压入深度h越大，硬度越低;反之，则硬度越高。一般说来，按照人们习惯上的概念，数值越大，硬度越高。因此采用一个常数c减去h来表示硬度的高低。并用每0.002㎜的压痕深度为一个硬度单位。由此获得的硬度值称为洛氏硬度值，用符号HR表示。

式中，c为常数(对于 HRC、HRA，c取0.2;对于HRB，c取0.26)。由此获得的洛氏硬度值HR为一无名数，试验时一般由试验机指示器上直接读出。

2、常用洛氏硬度标尺及适用范围

标尺 压头类型 总试验力 kgf 硬度值有效范围 应用

HRA

HRB

HRC 120°金刚石圆锥体

(1/16) ” ( Φ1.588㎜)钢球

120°金刚石圆锥体 600

1000

1500 70-88

20-100

20-70 硬质合金、表面淬火层或渗碳层等

有色金属、退火、正火钢等

淬火钢、调质钢等

上述洛氏硬度的三种标尺中，以HRC应用最多，一般经淬火处理的钢或工具都采用HRC测量。在中等硬度情况下，洛氏硬度HRC与布氏硬度HBS之间关系约为1：10，如40HRC 相当于400HBS 。如50HRC，表示用HRC标尺测定的洛氏硬度值为50。硬度值应在有效测量范围内(HRC为20-70)为有效。