洛氏硬度计计算公式(材料硬度表示方法之洛氏硬度)

材料硬度表示方法之洛氏硬度

一、洛氏硬度检测原理：

洛氏硬度（Rockwell Hardness），由洛克威尔（S.P.Rockwell）在1921年提出，检测设备为洛氏硬度计。

洛氏硬度计

金刚石压头

钢球压头

以顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为Φ1.588㎜（或直径为3.175mm）的淬火钢球为压头，以规定的试验力使其压入试样表面。检测时，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h，确定被测金属材料的洛氏硬度值，如下检测原理示意图：

检测原理示意图

洛氏硬度的计算公式如下：

其中：N为给定标尺的硬度数，对于A、B、C、N和T标尺，N=100,对于B、E、F、G、H和K标尺，N=130；

h为残余压痕深度；

S为给定标尺的单位。对于A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺，S=0.002mm。对于N、T标尺S=0.001mm；

洛氏硬度的表示方法：

洛氏硬度各标尺

洛氏硬度检测各标尺

日常检测通常使用HRA、HRB以及HRC三种标尺，标尺使用的压头类型及试验力如上。

HRA用于检测高硬度材料，如硬质合金、表淬层以及渗碳层等；

HRB用于检测低硬度材料，如有色金属和退火、正火钢等；

HRC用于检测中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。

洛氏硬度各符号及名称

洛氏硬度各符号及名称

二、影响洛氏硬度检测的因素

①被检测材料表面粗糙度，标准规定表面粗糙度Ra≤1.6μm；

②被检测材料最小厚度影响；对于用金刚石圆锥压头进行的检测，试样或检测层厚度应不小于残余压痕深度的10倍；对于用球压头进行的检测，试样或检测层的厚度应不小于残余压痕深度的15倍，除非可以证明使用较薄的试样对检测结果没有影响；

③检测样品制备过程中，应使受热或冷加工罂粟对试样表面硬度的影响降至最小，防止制备过程将样品加硬或者降低硬度，否则检测的硬度不能真实反映被测材料硬度；

④检测环境温度影响，检测环境温度的变化可能会对检测结果有影响，故，洛氏硬度检测应选择在较小的温度变化分为内进行，一般在10~35℃室温下进行；

⑤检测力保持时间的影响。检测力保持时间对硬度测量有影响，总去向是保持时间增加硬度降低，达到一定时间后，硬度测试值趋向于稳定，为了充分完成塑形变形，保持时间为4-6S较为合适，也可双方进行协商并注明；

⑥压痕距离和压痕至边缘的距离的影响。由于压痕周伟的金属塑形应变硬化，早横相邻压痕硬度值增高。因此，洛氏硬度压痕之间的最小距离应确保压痕周伟应变硬化不影响相邻压痕的硬度。相邻压痕中心的距离应大于压痕直径的4倍，且不小于2mm。压痕距离试样边缘太近，检测结果偏低，压痕中心至试样边缘应不小于压痕直径的2.5倍，且不小于1mm。

⑦检测物应平稳的至于支撑台，压头轴线与检测物表面垂直，圆柱形试样应放置于洛氏硬度不低于60HRC的带有V型槽的支撑台上；

⑧对于凸圆柱面检测，应对检测结果进行修正，如下：

的修正值

凸圆柱面用1.587mm球形压头检测（B、F和G标尺）的修正值

三、洛氏硬度检测的优点和缺点

优点：

①操作简单迅速，效率高，直接从指示盘上可以读出硬度值；

②压痕小，故可直接检测成品或较薄零件的硬度；

③对于HRA和HRC，采用金刚石压头，可测量高硬度薄层和硬层的材料；

缺点：由于压痕小，测的的数值不够准确，通常要在试样不同部位测定四次以上，取其平均值为该材料硬度；