洛氏硬度實(shí)驗(yàn)報(bào)告_5

1、洛氏硬度實(shí)驗(yàn)報(bào)告洛氏硬度實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解硬度測(cè)定的基本原理及應(yīng)用范圍。2、了解布氏、洛氏硬度實(shí)驗(yàn)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及操作方法。二、實(shí)驗(yàn)原理(一) 洛氏硬度試驗(yàn)的基本原理洛氏硬度屬于壓入硬度法，但它不是測(cè)定壓痕面積，而是根據(jù)壓痕深度來(lái)確定硬度值指標(biāo)。其試驗(yàn)原理如圖3-3所示。洛氏硬度的試驗(yàn)原理：用金剛石圓錐體壓頭或一定直徑的鋼球壓頭，在初試驗(yàn)力f0和主試驗(yàn)力f1先后作用下，壓入試樣表面，保持一定時(shí)間，卸除主試驗(yàn)力，保留初試驗(yàn)力，此時(shí)的壓入深度為h1，在初試驗(yàn)力作用下的壓入深度為h0，它們之差e(h1h0)來(lái)表示壓痕深度的永久增量。每壓入為一個(gè)洛氏硬度單位。（圖1）洛氏硬度的計(jì)算公式：hra

2、、c=100(e/hrb=130(e/、 洛氏硬度試驗(yàn)所用壓頭有兩種：一種是頂角為120的金剛石圓錐，另一種是直徑為1/16（）的淬火鋼球。根據(jù)金屬材料軟硬程度不一，可選用不同的壓頭和載荷配合使用，最常用的是hra、hrb和hrc。這三種洛氏硬度的壓頭、負(fù)荷及使用范圍列于表3-2。標(biāo)尺所用符號(hào)/壓頭總負(fù)荷kgf表盤(pán)上刻度顏色測(cè)量范圍相當(dāng)維氏硬度值應(yīng)用范圍hra金剛石圓錐60 黑色70-85 390-900碳化物、硬質(zhì)合金、淬火工具鋼、淺層表面硬化層hrb 1/16鋼球100 紅色25-100 60-240軟鋼（退火態(tài)、低碳鋼正火態(tài)）、鋁合金hrc金剛石圓錐150 黑色20-67 249-900

3、淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼、深層表面硬化層(2)初負(fù)荷均為10公斤洛氏硬度測(cè)定時(shí)，需要先后兩次施加載荷（初載荷及主載荷），預(yù)加載荷的目的是使壓頭與試樣表面接觸良好，以保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。圖3-3中0-0位置為未加載荷時(shí)的壓頭位置，1-1位置為加上10 kgf 預(yù)加載荷后的位置，此時(shí)壓入深度為h1，2-2位置為加上主載荷后的位置，此時(shí)壓入深度為h2，h2包括由加載所引起的彈性變形和塑性變形，卸除主載荷后，由于彈性變形恢復(fù)而稍提高到3-3位置，此時(shí)壓 頭的實(shí)際壓入深度為h 3。洛氏硬度就是以主載荷所引起的殘余壓入深度（h=h 3-h 1）來(lái)表示。但這樣直接以壓入深度的大小表示硬度，將會(huì)出現(xiàn)硬的金屬硬度值小，而軟

4、的金屬硬度值大的現(xiàn)象，這與布氏硬度所標(biāo)志的硬度值大小的概念相矛盾。為了與習(xí)慣上數(shù)值越大硬度越高的概念相一致，采用一常數(shù)（k ）減去（h 3-h 1）的差值表示硬度值。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)又規(guī)定每壓入深度作為一個(gè)硬度單位（即刻度盤(pán)上一小格）。 洛氏硬度值的計(jì)算公式如下：002.0)(13h h k hr -= 式中：h 1預(yù)加載荷壓入試樣的深度（mm ）；h 3卸除主載荷后壓入試樣的深度（mm ）；k 常數(shù)，采用金剛石圓錐時(shí)k （用于hra 、hrc ）；采用鋼球時(shí)k （用于hrb ）。因此上式可改為：hrc （或hra ）002.010013h h -hrb 002.013013h h - （二）洛氏硬

5、度試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作 三實(shí)驗(yàn)設(shè)備hrs-150數(shù)顯洛氏硬度計(jì)四實(shí)驗(yàn)步驟硬度計(jì)放置妥當(dāng)后，先將機(jī)體固定螺釘拆除，再旋出4 只上蓋螺釘（5），用吸鉤按在上蓋，然后取出上蓋（6），將機(jī)體內(nèi)扣住測(cè)量杠桿（1）上的橡皮筋解去（圖6），以及主杠桿（2）尾部的扎帶（圖4），及時(shí)蓋上上蓋防止灰塵入內(nèi)。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋輪(1)，取出升降絲桿上墊塊，從升降絲桿上拔出其最上面的保護(hù)罩（2），取下另外2 只保護(hù)罩，將升降絲桿上的防銹油擦盡，涂上少量薄質(zhì)機(jī)油潤(rùn)滑。然后安裝好保護(hù)罩，放上試臺(tái)（3）。最后打開(kāi)后蓋（8），將固定活動(dòng)部件的白紗帶以及砝碼（6）（9）和連桿部分下面的橡皮墊塊去除（4）。根據(jù)試件的硬度測(cè)試要求來(lái)選擇標(biāo)

6、尺，依據(jù)標(biāo)尺確定總試驗(yàn)力。勻速 轉(zhuǎn)動(dòng)變荷手輪（11），來(lái)改變主試驗(yàn)力大小。將壓頭(4)安裝在測(cè)桿孔中，貼緊支承面，把壓頭緊固螺釘(11)略為擰緊，將試件放在試臺(tái)上。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋輪(1)，升降絲桿上升，壓頭與試件接觸時(shí)，緩慢平穩(wěn)上升絲桿，直到顯示窗口顯示295305 之間，硬度計(jì)開(kāi)始加荷保荷卸荷，自動(dòng)完成測(cè)試過(guò)程。注意：如顯示窗口數(shù)值超過(guò)305，本機(jī)則發(fā)出“滴”聲報(bào)警。這時(shí)，下降絲桿，試件移動(dòng)測(cè)試位置，重新進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)硬度計(jì)主試驗(yàn)力完全卸除后，聽(tīng)到“滴”聲，顯示窗口所顯示的數(shù)值即為硬度值。此時(shí)才可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋輪使壓頭脫離被測(cè)試件，本機(jī)自動(dòng)復(fù)零，則一次試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束。如需繼續(xù)測(cè)試則可循環(huán)操作。 五實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)六實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1 被測(cè)試件的表面應(yīng)平整光潔，不得帶有污物、氧化皮、凹坑及顯著的加工痕跡，試件的支撐面和試臺(tái)應(yīng)清潔，保持良好密合，試件的厚度約大于10 倍壓痕深度2 根據(jù)試件的形狀，尺寸大小來(lái)選擇合適的試臺(tái)，試件如異形，則可根據(jù)