(二)金属洛氏硬度试验方法 洛氏硬度试验常用的压头为圆锥角a=120°、顶部曲率半径为0.2mm的金刚石圆锥体或直 径D-1.588mm的淬火钢球 图2-2为以金刚石圆维体作为压头测定 洛氏硬度的原理图。先对试样加上规定的初 试验力Fo,在金属表面得一压痕深度o,以 此作为测量压痕深度的基线。随后再加上主 试验力F,压痕深度的增量为 金属在 F作用下产生总变形h,中包括弹性变形 塑性变形。当将F,卸除后，总变形中的弹性 图22洛氏硬度试验原理图 变形恢复，使压头回升一段距离。于是得到 金屈在F。作用下的残余压痕深度增量e(其值以0.002mm为单位表示)。c值愈大表明金属洛 氏硬度愈低；反之，则表明硬度愈高。为了照顾习惯上数值愈大硬度愈高的概念，故用一个 常数k减去来表示洛氏硬度值， 并以符号R表示，即 HR=k-e 当使用金刚石圆锥体压头时，常数k为100：当使用淬火钢球压头时，常数k定为130。 实际测定洛氏硬度时，由于在硬度计的压头上方装有百分表，可直接测出压痕深度，并 按上式换算出相应的硬度值。因此，在试验过程中金属的洛氏硬度值可直接读出。 为了测定软硬不同的金属材料的硬度，在洛氏硬度计上可选配不同的压头与试验力，组 合成几种不同的洛氏硬度标尺。每一种标尺用一个字母在HR后注明。最常用的标尺有A B、C三种，其硬度值的符号分别用HRA、HRB及HRC表示。它们的试验条件、硬度值计 算公式及应用实例见表2-3。 几点说明：①试样表面应光滑平坦，表面粗糙度R,≤0.8um ②洛氏硬度值写在其符号之前，如59.5HRC表示用C标尺测得的洛氏硬度 值为59.5。 ③总试验力F保持时间为4S±2S。 ④两个相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的4倍，且不应小于 2mm:任一压痕中心距试样边缘的距离至少应为压痕直径的2.5倍，且 不小干1mm ⑤洛氏硬度值至少应精确至0.5HR 表23洛氏硬度标尺的试验条件及应用实例 标尺 初试验力 主试验力 压头类型 kgfN) 硬度值计算公式硬疫测量范用 应用实例 HR/ 50(490.3) HRA=100- 20-88 高硬度薄件、表面 理钢件、使质合金气 金刚石圆锥 硬度大于100HRB 10(98.07) 140(1373 HRC=100-e 20-70 的金属。如淬火及国 火钢、钛合金等 HRB 1,588mm 铜合金、铝合金、延 90(882.6 HRB=130-e 20-100 火球 火钢材、可锻铸铁等 9…²9² (二) 金属洛氏硬度试验方法 洛氏硬度试验常用的压头为圆锥角α=120º、顶部曲率半径为 0.2mm 的金刚石圆锥体或直 径 D=1.588mm 的淬火钢球。 图 2-2 为以金刚石圆锥体作为压头测定 洛氏硬度的原理图。先对试样加上规定的初 试验力 F0，在金属表面得一压痕深度 h0，以 此作为测量压痕深度的基线。随后再加上主 试验力 F1，压痕深度的增量为 h1。金属在 F1 作用下产生总变形 h1 中包括弹性变形与 塑性变形。当将 F1 卸除后，总变形中的弹性 变形恢复，使压头回升一段距离。于是得到 金属在 F0 作用下的残余压痕深度增量 e（其值以 0.002mm 为单位表示）。e 值愈大表明金属洛 氏硬度愈低；反之，则表明硬度愈高。为了照顾习惯上数值愈大硬度愈高的概念，故用一个 常数 k 减去 e 来表示洛氏硬度值，并以符号 HR 表示，即 HR=k-e 当使用金刚石圆锥体压头时，常数 k 为 100；当使用淬火钢球压头时，常数 k 定为 130。 实际测定洛氏硬度时，由于在硬度计的压头上方装有百分表，可直接测出压痕深度，并 按上式换算出相应的硬度值。因此，在试验过程中金属的洛氏硬度值可直接读出。 为了测定软硬不同的金属材料的硬度，在洛氏硬度计上可选配不同的压头与试验力，组 合成几种不同的洛氏硬度标尺。每一种标尺用一个字母在 HR 后注明。最常用的标尺有 A、 B、C 三种，其硬度值的符号分别用 HRA、HRB 及 HRC 表示。它们的试验条件、硬度值计 算公式及应用实例见表 2-3。 几点说明：① 试样表面应光滑平坦，表面粗糙度 Ra≤0.8µm。 ② 洛氏硬度值写在其符号之前，如 59.5HRC 表示用 C 标尺测得的洛氏硬度 值为 59.5。 ③ 总试验力 F 保持时间为 4S±2S。 ④ 两个相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的 4 倍，且不应小于 2mm；任一压痕中心距试样边缘的距离至少应为压痕直径的 2.5 倍，且 不应小于 1mm。 ⑤ 洛氏硬度值至少应精确至 0.5HR。 表 2-3 洛氏硬度标尺的试验条件及应用实例 标尺 压头类型 初试验力 kgf(N) 主试验力 kgf(N) 硬度值计算公式 硬度测量范围 应用实例 HRA 金刚石圆锥体 10（98.07） 50（490.3） HRA=100-e 20～88 高硬度薄件、表面处 理钢件、硬质合金等 HRC 140（1373） HRC=100-e 20～70 硬度大于 100HRB 的金属，如淬火及回 火钢、钛合金等 HRB Φ 1.588mm 淬 火钢球 90（882.6） HRB=130-e 20～100 铜合金、铝合金、退 火钢材、可锻铸铁等 图 2-2 洛氏硬度试验原理图