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洛氏硬度試驗(yàn)原理及優(yōu)缺點(diǎn)

更新時(shí)間:2015-05-04      點(diǎn)擊次數(shù):3280
 1、試驗(yàn)原理

  洛氏硬度是以頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為Φ1.588㎜的淬火鋼球作壓頭,以規(guī)定的試驗(yàn)力使其壓入試樣表面。試驗(yàn)時(shí),先加初試驗(yàn)力,然后加主試驗(yàn)力。壓入試樣表面之后卸除主試驗(yàn)力,在保留初試驗(yàn)力的情況下,根據(jù)試樣表面壓痕深度,確定被測(cè)金屬材料的洛氏硬度值。
           

  如圖所示,0-0為金剛石壓頭還沒(méi)有和試樣接觸的位置。1-1是在初試驗(yàn)力作用下壓頭所處的位置,壓入深度為h1,目的是為了消除由于試樣表面不光潔對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的性造成的不良影響。圖中2-2在總試驗(yàn)力(初試力+主試驗(yàn)力)作用下壓頭所處位置,壓入深度為h2。3-3是卸除主試驗(yàn)力后壓頭所處的位置,由于金屬?gòu)椥宰冃蔚玫交謴?fù),此時(shí)壓頭實(shí)際壓入深度為h3。故由于主試驗(yàn)力所引起的塑性變形而使壓頭壓入深度為h=h3-h(huán)1。洛氏硬度值由h的大小確定,壓入深度h越大,硬度越低;反之,則硬度越高。一般說(shuō)來(lái),按照人們習(xí)慣上的概念,數(shù)值越大,硬度越高。因此采用一個(gè)常數(shù)c減去h來(lái)表示硬度的高低。并用每0.002㎜的壓痕深度為一個(gè)硬度單位。由此獲得的硬度值稱為洛氏硬度值,用符號(hào)HR表示。

          

  式中,c為常數(shù)(對(duì)于 HRC、HRA,c取0.2;對(duì)于HRB,c取0.26)。由此獲得的洛氏硬度值HR為一無(wú)名數(shù),試驗(yàn)時(shí)一般由試驗(yàn)機(jī)指示器上直接讀出。
 

2、常用洛氏硬度標(biāo)尺及適用范圍

 

標(biāo) 尺

壓頭類型

總試驗(yàn)力 kgf

硬度值有效范圍

應(yīng)  用

HRA

HRB

HRC

120°金剛石圓錐體

(1/16) ” ( Φ1.588㎜)鋼球

120°金剛石圓錐體

600

1000

1500

70-88

20-100

20-70

硬質(zhì)合金、表面淬火層或滲碳層等

有色金屬、退火、正火鋼等

淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼等

 

  上述洛氏硬度的三種標(biāo)尺中,以HRC應(yīng)用zui多,一般經(jīng)淬火處理的鋼或工具都采用HRC測(cè)量。在中等硬度情況下,洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間關(guān)系約為1:10,如40HRC 相當(dāng)于400HBS 。如50HRC,表示用HRC標(biāo)尺測(cè)定的洛氏硬度值為50。硬度值應(yīng)在有效測(cè)量范圍內(nèi)(HRC為20-70)為有效。
 

3、試驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):①操作簡(jiǎn)單迅速,效率高,直接從指示器上可讀出硬度值;
②壓痕小,故可直接測(cè)量成品或較薄工件的硬度;
③對(duì)于HRA和HRC采用金剛石壓頭,可測(cè)量高硬度薄層和深層的材料。

缺點(diǎn):由于壓痕小,測(cè)得的數(shù)值不夠準(zhǔn)確,通常要在試樣不同部位測(cè)定四次以上,取其平均值為該材料的硬度值。

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