ISO 6508 & ASTM E-18中將洛氏硬度測試定義為世使用廣泛的硬度測試方法,適用于幾乎所有的金屬,在某種程度上同樣適用于塑料。洛氏硬度測試是測量由特定壓頭和某個特定試驗力所產(chǎn)生的永恒深度得來。洛氏硬度測試需要更少的式樣表面準備工作,這使得測試更快速簡便,因很多行業(yè)都得到廣泛使用。洛氏硬度測試的主要優(yōu)勢在于其測試速度,打完壓痕后就能立即顯示測量結(jié)果。
洛氏硬度測試的基本方法為:首先施加一個初試驗力,然后再施加一個主試驗力來達到所需的總的力值,最后回到初試驗力。初試驗力標(biāo)定了零點或參考點。施加主試驗力保持一定預(yù)設(shè)時間是為了使彈性復(fù)原。然后移除主試驗力,而仍然保留初試驗力來得出相對零點或參考點所發(fā)生的變化,以至于得出洛氏硬度值。
在規(guī)定條件下,將洛氏硬度計壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球)分2個步驟壓入試樣表面。卸除主試驗力后,在初試驗力下測量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。洛氏硬度試驗原理如圖1所示。
洛氏硬度試驗原理圖
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后的彈性回復(fù)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
洛氏硬度值按下式計算:
N-常數(shù),對于A、C、D、N、T標(biāo)尺,N=100;其他標(biāo)尺,N=130;
h-殘余壓痕深度,mm;
S-常數(shù),對于洛氏硬度,S=0.002mm,對于表面洛氏硬度,S=0.001mm。每一洛氏硬度單位對應(yīng)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。洛氏硬度試驗采用1200金剛石圓錐和1.587mm、3.175mm鋼球三種壓頭,采用60kg、100kg、150kg三種試驗力,它們共有九種組合,對應(yīng)于洛氏硬度的九個標(biāo)尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度試驗采用1200金剛石圓錐和1.587mm鋼球2種壓頭,采用15kg、30kg、45kg三種試驗力,它們共有六種組合,對應(yīng)于表面洛氏的六個標(biāo)尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。洛氏硬度試驗條件如表2-1所示。洛氏硬度標(biāo)尺的選用如表2-2所示。
洛氏硬度計硬度標(biāo)尺技術(shù)條件(表2-1)
洛氏硬度試驗原理圖
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后的彈性回復(fù)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
洛氏硬度值按下式計算:
N-常數(shù),對于A、C、D、N、T標(biāo)尺,N=100;其他標(biāo)尺,N=130;
h-殘余壓痕深度,mm;
S-常數(shù),對于洛氏硬度,S=0.002mm,對于表面洛氏硬度,S=0.001mm。每一洛氏硬度單位對應(yīng)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。洛氏硬度試驗采用1200金剛石圓錐和1.587mm、3.175mm鋼球三種壓頭,采用60kg、100kg、150kg三種試驗力,它們共有九種組合,對應(yīng)于洛氏硬度的九個標(biāo)尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度試驗采用1200金剛石圓錐和1.587mm鋼球2種壓頭,采用15kg、30kg、45kg三種試驗力,它們共有六種組合,對應(yīng)于表面洛氏的六個標(biāo)尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。洛氏硬度試驗條件如表2-1所示。洛氏硬度標(biāo)尺的選用如表2-2所示。
洛氏硬度計硬度標(biāo)尺技術(shù)條件(表2-1)
洛氏硬度標(biāo)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) | 適用范圍 |
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 |
表面洛氏硬度計硬度標(biāo)尺技術(shù)條件(表2-2)
表面洛氏 硬度標(biāo)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) | 適用范圍 |
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 |
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