《金屬力學(xué)性能測(cè)試》課件-洛氏硬度

洛氏硬度試驗(yàn)《金屬力學(xué)性能測(cè)試》01試驗(yàn)原理03特點(diǎn)及適用范圍02試驗(yàn)規(guī)范01PARTONE試驗(yàn)原理一、洛氏硬度試驗(yàn)原理洛氏硬度試驗(yàn)法是美國(guó)冶金學(xué)家S.P.洛克威爾（S.P.Rockwell）于1919年提出的，也是目前最常用的硬度試驗(yàn)方法之一，和布氏硬度一樣，也是一種壓入硬度試驗(yàn)；但與布氏硬度不同的是，它不是測(cè)定壓痕的表面積，而是測(cè)定壓痕的深度，以壓痕深度表示材料的硬度值；在洛氏硬度試驗(yàn)中采用不同的壓頭和不同的試驗(yàn)力，會(huì)產(chǎn)生不同的組合，對(duì)應(yīng)于洛氏硬度不同的標(biāo)尺。常用的有3個(gè)標(biāo)尺，其應(yīng)用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。一、洛氏硬度試驗(yàn)原理初始試驗(yàn)力F0施加洛氏硬度試驗(yàn)原理示意圖主試驗(yàn)力F1施加主試驗(yàn)力F1卸除洛氏硬度試驗(yàn)法是美國(guó)冶金學(xué)家S.P.洛克韋爾(S.P.Rockwell)于1919年提出的，其原理是采用頂角為120°的金剛石圓錐體或一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球作為壓頭，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F0，然后加主試驗(yàn)力F1，壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的保持時(shí)間后，卸除主試驗(yàn)力F1，在保留初試驗(yàn)力F0的情況下，用測(cè)量的殘余壓痕深度h計(jì)算硬度值，并規(guī)定0.002mm為一個(gè)洛氏硬度單位。一、洛氏硬度試驗(yàn)原理洛氏硬度值就是以殘余壓痕深度h的大小確定，h值越大，硬度越低；反之，則硬度越高。為了照顧習(xí)慣上數(shù)值越大硬度越高的概念，一般用一個(gè)常數(shù)N減去h來作為硬度值，并以0.002mm的壓痕深度為一個(gè)硬度單位，可由硬度計(jì)表盤上直接讀數(shù)。洛氏硬度用符號(hào)HR表示，計(jì)算公式如下：

一、洛氏硬度試驗(yàn)原理無量綱式中N——金剛石圓錐壓頭，N取100；淬火鋼球或硬質(zhì)合金作壓頭，N取130；h——?dú)堄鄩汉凵疃仍隽浚╩m）；S——給定標(biāo)尺的單位（0.002mm為一個(gè)洛氏硬度單位）。一、洛氏硬度試驗(yàn)原理

當(dāng)壓痕深度h=0時(shí)，HR=100或HR=130；當(dāng)h=0.2mm時(shí)，HR=0或HR=30。一、洛氏硬度試驗(yàn)原理例題用金剛石圓錐壓頭對(duì)某一試樣進(jìn)行硬度檢測(cè)，測(cè)得硬度值為62，計(jì)算其壓入深度。解

02PARTTWO試驗(yàn)規(guī)范二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范目前，金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法執(zhí)行GB/T230.1—2018《金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法》。二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范試樣表面應(yīng)平坦光滑，并且不應(yīng)有氧化皮及外來污物，尤其不應(yīng)有油脂，試樣的表面應(yīng)能保證壓痕深度的精確測(cè)量，建議試樣表面粗糙度Ra值不大于1.6μm。試樣的制備應(yīng)使受熱或冷加工等因素對(duì)試樣表面性能的影響減至最小，尤其是對(duì)于殘余壓痕深度淺的試樣更應(yīng)特別注意。二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范對(duì)于用金剛石圓錐壓頭進(jìn)行的試驗(yàn)，試樣或試驗(yàn)層的厚度應(yīng)不小于殘余壓痕深度h的10倍；對(duì)于用球形壓頭進(jìn)行的試驗(yàn)，試樣或試驗(yàn)層的厚度應(yīng)不小于殘余壓痕深度的15倍?？梢圆楸聿榈迷嚇幼钚『穸取B/T230.1—2018《金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法》附錄B中，給出了洛氏硬度與試樣最小厚度關(guān)系圖。二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范洛氏金剛石圓錐壓頭洛氏碳化鎢球壓頭二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范金剛石圓錐壓頭的技術(shù)要求為：圓錐頂角為120°±0.35°，頂部曲率半徑為0.2mm，表面粗糙度Ra不大于0.025um，并符合GB/T230.2的要求。硬質(zhì)合金（碳化鎢）球壓頭，常用直徑分別1.5875mm，表面粗糙度Ra≤0.025μm，并符合GB/T230.2的要求；壓頭上不允許有灰塵、污物和其他外來材料，否則將影響測(cè)試結(jié)果。洛氏硬度試驗(yàn)用碳化鎢球壓頭硬度值應(yīng)不低于1500HV。洛氏硬度試驗(yàn)用壓頭，應(yīng)定期進(jìn)行檢查（至少10倍放大鏡下），以保證其沒有任何損壞，如損壞則應(yīng)更換壓頭。二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范采用九中不同的壓頭和載荷組合：A、B、C、D、E、F、G、H、K。即九種標(biāo)尺。其中最常用的是A、B、C前三種，分別記為HRA、HRB、HRC；

各標(biāo)尺間無換算關(guān)系；每個(gè)試樣至少打四個(gè)洛氏硬度值，其中第一個(gè)不計(jì)，其余算平均值。二、洛氏硬度試驗(yàn)規(guī)范結(jié)果表示：硬度值+硬度符號(hào)+標(biāo)尺，75HRA/90HRB/60HRC03PARTTHREE特點(diǎn)及適用范圍三、洛氏硬度特點(diǎn)及適用范圍優(yōu)點(diǎn)因有硬質(zhì)、軟質(zhì)兩種壓頭，故適于各種不同硬質(zhì)材料的檢驗(yàn)，不存在壓頭變形問題；壓痕小，不傷工件表面，故可直接測(cè)量成品或較薄工件的硬度；操作簡(jiǎn)單迅速，可直接從指示器上可讀出硬度值，生產(chǎn)效率高，適用于大量生產(chǎn)中的成品檢驗(yàn)，是目前應(yīng)用最廣泛的硬度測(cè)試方法。三、洛氏硬度特點(diǎn)及適用范圍局限性同樣由于壓痕較小，測(cè)得的硬度值不夠準(zhǔn)確，分散度大，數(shù)據(jù)重復(fù)性差。因此，在測(cè)試金屬的洛氏硬度時(shí)，需要選取三個(gè)不同位置測(cè)量，第一點(diǎn)硬度值不計(jì)，然后分別測(cè)出另外三點(diǎn)硬度值；不同標(biāo)尺測(cè)得的硬度值無法統(tǒng)一起來，不能進(jìn)行比較。三、洛氏硬度特點(diǎn)及適用范圍標(biāo)尺多，涵蓋范圍極廣，工業(yè)生產(chǎn)中最常用，適用于測(cè)定各種不同材料的硬度?？捎糜诔善泛捅〖?，但不宜測(cè)量組織粗大、不均勻的材料的硬度。洛氏硬度符號(hào)壓頭類型總試驗(yàn)力/N(kgf)硬度范圍應(yīng)用舉例HRA120°金剛石圓錐588.4(60)20-88適用于測(cè)量碳化鎢、硬質(zhì)合金、淬火層/滲碳層、表面硬化零件