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部分:試驗原理及試驗方法一、原理概述洛氏硬度試驗原理是:將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)按圖一分兩個步驟壓入試樣表面,經規定保持時間后,卸除主試驗力,測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h(見圖1)。根據h值及常數N和S(見表1),用式(1)計算洛氏硬度:洛氏硬度值 HR = N - h/S………………………式(1)表1 符號及名稱符號名稱單位F0初試驗力牛頓F1主試驗力牛頓F總試驗力牛頓S給定標尺的單位毫米N給定標尺的硬度值 h卸除主試驗力后,在初試驗力下壓痕殘留的深度(殘余壓痕深度)毫米HRA洛氏硬度=100-h/ HRCHRDHRB洛氏硬度=130-h/ HRN表面洛氏硬度=100-h/ HRT圖1 洛氏硬度試驗原理圖1. 在初試驗力F0下的壓入深度;2. 由主試驗力F1引起的壓入深度;3. 卸除主試驗力F1后的彈性回復深度;4. 殘余壓入深度h;5. 試樣表面;6. 測量基準面;7. 壓頭位置。示例:59HRC表示用C標尺測得的洛氏硬度值為59。二、試驗方法及使用范圍:洛氏硬度試驗按試樣的硬度范圍、試樣尺寸,可以選擇不同的壓頭及負荷,并用不同的標尺表示。洛氏硬度常用的有A、B、C標尺。A標尺適應于測量硬度超過67HRC的金屬,如碳化鎢、硬質合金、硬的薄板材及表面硬化零件等,測量范圍為20-88HRA。B標尺用來測量有色金屬及其合金、退火鋼等低硬度零件的硬度,硬度范圍為20-l00HRB。當試樣硬度小于20HRB時,多數情況下金屬開始蠕變,變形延續很長時間,其結果不容易準確;當試樣硬度大于100HRB時,由于鋼球壓頭可能變形,以及壓入深度太小,均容易造成誤差。C標尺適應于碳鋼、工具鋼及合金鋼等經過淬火或回火處理的試樣的硬度試驗,測量范圍為20-70HRC。當試樣硬度低于20HRC時,金剛石壓頭壓入試樣過深,由于壓頭幾何形狀所造成的誤差增大,測量結果不準確;當試樣硬度大于70HRC時,壓頭前列產生的壓力過大,金剛石容易損壞,一般不宜采用。常用壓頭有兩種,如圖二、圖三所示:圖2 鋼球壓頭 圖3 金剛石圓錐壓頭洛氏硬度