洛氏硬度檢測方法

㈠ 洛氏硬度的測試

表面洛氏硬度試驗採用三種試驗力，兩種壓頭，它們有6種組合，對應於表面洛氏硬度的6個標尺。表面洛氏硬度試驗是對洛氏硬度試驗的一種補充，在採用洛氏硬度試驗時，當遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層時，就應改用表面洛氏硬度試驗。這時採用與洛氏硬度試驗相同的壓頭，採用只有洛氏硬度試驗幾分之一大小的試驗力，就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗結果。表面洛氏硬度的N標尺適用於類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測試的材料；T標尺適用於類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測試的材料。
HRC標尺的使用范圍是20~70HRC，當硬度值小於20HRC時，因為壓頭的圓錐部分壓入太多，靈敏度下降，這時應改用HRB標尺。盡管HRC標尺被規定的上限值為70HRC，但是當試樣硬度大於67HRC時，壓頭尖端承受的壓力過大，金剛石容易損壞，壓頭壽命會大大縮短，因此一般應改用HRA標尺。
HRA標尺的使用范圍是20-88HRA，由美國標准ASTM E140可以獲得以下換算關系：
27HRA≈30HRB
60HRA≈100HRB≈20HRC
85.6HRA≈68HRC
可見，HRA標尺的測試范圍涵蓋了從軟鋼（HRB）、硬鋼（HRC）到硬質合金的硬度范圍。然而，事實上HRA標尺很少用於測試軟鋼，主要用於測試薄硬鋼板、深層滲碳鋼和硬質合金。在硬質合金方面，由於技術進步，有些材料硬度已達到93-94HRA，這已超出標准規定。工程上超出HRA高端的測量范圍已成為慣例。HRA標尺有一個特殊用途。在使用洛氏硬度計測試鋼試樣時，如果不知試樣是軟鋼還是硬鋼，可先用HRA標尺試測一下，當硬度值小於60HRA時可改用HRB標尺，當硬度值大於60HRA時可改用HRC標尺。
HRB標尺的使用范圍是20~100HRB，當硬度值低於20HRB時，由於鋼球的壓入深度過大，金屬蠕變加劇，試樣在試驗力作用下的變形時間延長，測試值准確度降低，此時應改用HRF標尺。當硬度值大於100HRB時，因為鋼球壓入深度過淺，靈敏度降低，精度下降，此時應改用HRC標尺。在使用HRB標尺測試鋼試樣時，一個特別值得注意的地方是：當預先不知道試樣是軟鋼還是硬鋼時，決不可使用HRB標尺做測試，因為用鋼球壓頭誤測了淬火鋼，鋼球就可能會變形，鋼球壓頭就會損壞，這是鋼球壓頭損壞的主要原因。遇到這種情況時應先用金剛石壓頭，用HRA標尺測試一下，再決定是用HRB還是用HRC。
HRF標尺的使用范圍是60~100HRF。HRF標尺是國外使用較多的一個標尺，它是測試純銅和較軟的銅合金材料很好的檢測手段。但是在中國，也存在標准硬度塊短缺的問題，它的應用也受到了限制。
HRG標尺適用於HRB值接近100的材料，對於鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵這些硬度范圍介於HRB標尺的高端和HRC標尺低端的材料，如果改用HRG標尺，就可以大大改善測試的靈敏度，提高測試精度。
分為金屬類洛氏硬度，塑料類洛氏硬度（HRR)

㈡ 硬度的檢測方法有哪幾種，各自的檢測范圍都是什麼

硬度：是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。按照測量方法的不同,可分為布氏硬度/洛氏硬度/維氏硬度/肖氏硬度等。 一、 布氏硬度HB 布氏硬度是用一定的負荷（一般為3000kg），把一定硬度的淬硬鋼球（常用10、5、2.5毫米）壓入材料表面，然後用所加的負荷除以材料上球印的表面積，所得結果就是布氏硬度值，單位是公斤/平方毫米,但習慣上不予標注。按照GB231-84<金屬布氏硬度試驗方法>,用淬火鋼球所測出的硬度用HBS表示;用硬質合金球為壓頭所測出的硬度值為HBW.HBS適用於測量退火/正火/調質鋼及鑄鐵/有色金屬及硬度小於450HBS的較軟材料;HBW適用於測量硬度在450~650HBW之間的淬火材料. 1、優點：由於被測金屬壓坑面積較大，所以結果比較准確。同時實踐證明HB與不淬火鋼抗拉強度σb有一定的近似關系，對於低碳鋼σb=3.53HB，中碳鋼σb=3.5HB，高碳鋼σb=3.33HB，灰鑄鐵σb=0.98HB，（σb單位為Mpa）因此根據材料的布氏硬度值，可以近似地確定金屬材料的抗拉強度。 2、缺點：不適合測量HB大於450的材料，因為材料的硬度太高容易引起鋼球變形，使得測量結果不準確。同時由於壓印較大，不適合測定成品和薄板材料。 二、洛氏硬度HR 洛氏硬度是用120度圓錐形金剛石壓入器或直徑為1.59毫米的淬硬鋼球作為壓頭,在一定的負荷的作用下壓入材料的表面上,用壓入的深度來計算材料硬度的大小。洛氏硬度沒有單位。根據所採用的負荷不同，洛氏硬度又分為三種 1、HRA測量硬度很高或硬而薄的HB大於700的金屬，如硬質合金錶面處理工件等，負荷為60公斤及120o金鋼錐）； 2、HRB測量較軟的退火件及銅、鋁及HB=60~230的金屬，負荷為100公斤及ф1.588mm鋼球； 3、HRC一般用於測量HB=230~700的調質鋼或淬火回火後的工件，負荷為150公斤及120o金鋼錐； 優點：使用方法簡便，可以直接從刻度盤上直接讀出數值。由於壓印較小，適合測定成品和薄板材料。 缺點：由於壓印小，所以不準確，一般多測幾點，然後取平均值。 以上三種洛氏硬度中一HRC應用最多，一般經淬火處理的鋼材均用它。 洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間的關系約為高硬度時 HRC1/10HB； 三、 維氏硬度HV和顯微硬度 測定維氏硬度的原理基本與布氏硬度相同，區別在於壓頭採用錐面夾角為136度的金剛石正四棱錐體，單位是公斤/平方毫米，一般不予標出。 維氏法所用載荷較小。壓痕淺，適用於測量零件薄的表面硬化層、金屬鍍層及薄片金屬的硬度，這是布氏和洛氏所不及的。此外,因壓頭是金剛石角錐，載荷可調范圍大，故對軟硬材料均適用，測定范圍0~1000HV。 較新的國家標准為GB/T4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗第一部分：試驗方法》 用布氏、洛氏、維氏的硬度試驗法，載荷大、壓痕面積大，只能得到金屬材料組織混合物的平均硬度值，當需要測定某個相或某個晶粒硬度時，就要用到顯微硬度。 顯微硬度試驗法的原理與維氏相同，也是以載荷與壓痕表面積之比來確定。不同的是所採用的載荷極小，一般在1~120gf(1gf=0.0098N)，顯微硬度值也可用HV來表示。 四、肖氏硬度HS 肖氏硬度試驗是動態力試驗中最簡單的試驗方法。試驗時，使一定重量的標准沖頭（底端鑲有金剛石圓柱體）或鋼球從一定高度自由落於試樣表面，然後由於試樣的彈性變形，又使其回跳到一定高度，可用落下的高度與回跳的高度的比值來計算肖氏硬度值HS。它取決於材料的彈性性質。因此又被稱為彈性回跳硬度。

㈢ 硬度測試的測試方法

測試原理
在規定的加荷時間內，在受試材料上面的鋼球上施加一個恆定的初負荷，隨後施加主負荷，然後在恢復到相同的初負荷。測量結果是由鋼球壓入材料的總深度，減去卸去主負荷後規定時間內的彈性恢復以及初負荷引起的壓入深度。
術語及定義
洛氏硬度標尺每一分度表示壓頭垂直移動0.002mm。洛氏硬度值由下式求出：
HR=130-e/0.002
HR—洛氏硬度值
e－主負荷卸除後的壓入深度 測試程序
邵氏A型硬度測試方式：
使用邵氏A型硬度機測試，測試時需注意按照標准。
按照標准，測試環境須在標准狀態下(23±2℃，50±5% R.H) 進行，且測試前試片須在標准狀態下放置40小時以上。測試時，將試片置於硬度試驗機平台上。調整使壓針頭與試樣表面的距離至25.4±2.5mm，然後，施加合適力度（不沖擊被測物）使壓針頭壓在試樣上。待完全壓下，與測試物接觸1秒內，立即讀取刻度值到整數字並記錄其結果。（根據不同的標准，讀數時間有不同）
為了讓數值准確，需量取5處且每處相距6mm以上。（部分標准取平均值作為硬度，部分取中間值）
若試驗結果低於10或高於90則不適用此硬度試驗機。大於90時改用邵D型硬度計。
邵氏D型硬度計：
測試方法和A型一致，但若試驗結果低於20或高於90則不適用此硬度試驗機。低於20時，改用邵A型硬度計。
簡單來講，邵氏A測試比較軟的材料（如橡膠），邵氏D測試比較硬的材料（如塑料）。 測試原理
將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球）分兩個步驟壓入試樣表面，經規定保持時間後，卸除主試驗力，測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h，根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。
術語及定義
洛氏硬度=N-h/S
術語及定義Terms and Definition
初始試驗力-------試驗時預載入試驗力。
主試驗力-------使測量樣品產生殘余壓痕的載入。
總試驗力-------初始試驗力加上主試驗力。
測試程序
洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行，因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10～35℃的室溫進行。試樣應平穩地放置在剛性支承物上，並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無沖擊和振動的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過3秒。將測在不小於1s且不大於8s的時間內，從初試驗力增加到總試驗力，並保持4s±2s，然後卸除主試驗力，保持初試驗力，經過短暫穩定後，進行讀數。為了讀書准確，在試驗過程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動。
在多處取值時，兩相鄰壓痕中心間距離至少應為壓痕直徑的 4倍，但不得小於2mm。任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應為壓痕直徑的2.5倍， 但不得小於1mm。 測試原理
對一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面，經規定保持時間後，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕的直徑。布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。壓痕被看作是具有一定半徑的球形，其半徑是壓頭槌直徑的二分之一。
術語及定義
試驗力——試驗時所用的負載。
壓痕平均直徑——兩相互垂直方向測量的壓痕直徑的算術平均值。
球直徑——壓頭中硬質合金球的直徑。
測試程序
一般試驗在10～35℃的室溫進行即可，如果有對溫度要求嚴格的試驗（視乎材料對溫度的敏感性），試驗溫度應為23℃±5℃。
試驗力的選擇應保證壓痕直徑在0.24D～0.6D之間。試驗力－壓頭槌直徑的平方的比率鞋（1.02F/D2比值）應根據材料和硬度值選擇。
為了保證在盡可能大的有代表性的試樣區域試驗，應盡可能選取大直徑的壓頭；當試樣尺寸允許時，應優先使用直徑為10mm的球壓頭進行試驗。
使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。
試驗力保持時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差應在±2秒。
任一壓痕中心距試樣邊緣距離，至少為壓痕平均直徑的2.5倍。相鄰壓痕中心間的距離至少為壓痕直徑的3倍。應在兩相互垂直方向測量壓痕直徑，用兩個讀數的平均值計算布氏硬度。（或按GB/T 231.4查得布氏硬度值）
布氏硬度試驗范圍上限不大於650HBW 。 測試原理
將頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面，保持規定時間後，卸
除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商，壓痕被視
為具有正方形基面並與壓頭角度相同的理想形狀。
術語及定義
試驗力------試驗時所用的負載。
壓痕對角線------卸載後，壓頭在被測樣品表面留下的方形或菱形壓痕的對角線。
壓頭夾角------壓頭頂部兩相對面的夾角。
測試程序
試驗一般在10～35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。試驗力保持時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，直至試樣不再發生塑性變形，但誤差應在±2秒。
應測量壓痕兩條對角線長度，用其算術平均值或通過查表得到硬度值。
放大系統應能將對角線放大到視場的25%～75%。 術語及定義
試驗力——試驗時所用的負載。
壓痕對角線——卸載後，壓頭在被測樣品表面留下的方形或菱形壓痕的對角線。
壓頭夾角——壓頭頂部兩相對面的夾角。
測試程序
試驗一般在10～35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。保持試驗力的時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差應在±2秒。

㈣ 材料常用的硬度試驗方法有幾種

材料的硬度測試大致有三類方法：
1、壓入法，主要有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度。
2、回跳式，主要有肖氏硬度、理氏硬度。
3、刻劃法，如莫氏硬度。
上述硬度測試方法的適用范圍大致為：
1、布氏硬度通常用於測定鑄鐵、非鐵金屬、低合金結構鋼及結構鋼調質件等。
2、洛氏硬度理論上可用於各種材料硬度的測試，但因用不同的硬度等級測得的硬度值無法比較，故常用於淬火鋼的硬度測試。
3、維氏硬度常用於表面淬火時石硬化層深度和化學熱處理（如滲氮）件表面硬度測試。
4、肖氏硬度和理氏硬度常用於測試經精加工零件的表面硬度，如機床淬火導軌等。
5、莫氏硬度是一種劃痕硬度，主要用於無機非金屬材料，特別是礦物的硬度測試。

㈤ 常用的硬度測量方法有哪些

金屬洛氏法：

1、洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行，因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗規定在10～35℃的室溫進行。

2、試樣應平穩地放置在剛性支承物上，並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無沖擊和振動的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過3秒。

3、將測在不小於1s且不大於8s的時間內，從初試驗力增加到總試驗力，並保持4s±2s，然後卸除主試驗力，保持初試驗力，經過短暫穩定後，進行讀數。為了讀數准確，在試驗過程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動。

硬度測試實驗的注意事項：

1、試樣(被測工件)表面應平坦光潔（粗糙度Ra不大於1.6um），無污物等。

2、對於特殊類試樣如與壓頭粘結的活性金屬材料，可以適當塗些油料（如煤油）。

3、試樣的製取應注意因外界因素引起表面組織變化，從而對硬度值構成影響。如製取試樣時因過熱引起的燒傷等。

4、試樣或者被測層的厚度應負荷標准。如採用金剛石錐壓頭厚度不小於壓痕殘余深（壓頭壓入深度）的10倍；球壓頭不小於壓痕殘余深度的15倍。

5、對於凹面或者凸面試樣應該進行必要的硬度值修正。

㈥ 金屬材料的硬度測試方法有哪些

金屬的硬度，是指金屬表面局部體積內抵抗因外物壓入而引起的塑性變形的抗力，硬度越高表明金屬抵抗塑性變形的能力越強，金屬產生塑性變形越困難。硬度試驗方法簡單易行，又無損於零件。實際常使用的硬度試驗方法有：布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度三種。三種硬度試驗值有大致的換算關系，機械、機械工藝或金屬材料的手冊上面一般都有換算關系表。

[布氏硬度HB]
布氏硬度是用載荷為P的力把直接D的鋼球壓入金屬表面，並保持一定的時間，測量金屬表面上的壓痕直徑d，據此計算出的壓痕面積AB，求出每單位面積所受力，用作金屬的硬度值，叫布氏硬度，記作HB.
HB=P/AB=P/(πDh)=2P/(πD(D-SQD(D2-d2)))
單位：P-kgf,D,h-mm
對鋼來說，一般選用的鋼球D為10mm，載荷P為3000kgf,壓入時間為10秒。試驗所得直徑d應在0.25D-0.6D的范圍內。布氏硬度的使用上限是HB450，適用於測定退火、正火、調質鋼、鑄鐵及有色金屬的硬度。
[洛氏硬度HR]
洛氏硬度是工業生產中最常用的硬度測量的方法，因為操作簡便、迅速，可以直接讀出硬度值，不損傷工件表面，可測量的硬度范圍較寬。但洛氏硬度也有一些缺點，如因壓痕小，對材料有偏析及組織不均勻的情況，測量結果分離度大，再現性較差。
洛氏硬度(HR)也是用壓痕的方式試驗硬度。它是用測量凹陷深度來表示硬度值。洛氏硬度試驗用的壓頭分硬質和軟質兩種。硬質壓頭為頂角為120º的金剛石圓錐體，使用於淬火鋼等硬的材料。HRA以60kgf的負荷試驗，硬度有效范圍是>70，適用於硬質合金、表面淬火層及滲碳層;HRC以150kgf的負荷試驗，硬度有效范圍是20-67(相當於HB230-700)，適用於淬火鋼及調質鋼。
軟質壓頭由直徑1.588mm(1/16")的鋼球製成，使用於退火鋼、有色金屬等，以HRB表示，硬度有效范圍是25-100（相當於HB60-230)。
這三種洛氏硬度在表盤上刻度的顏色有所規定，HRA和HRC為黑色刻度，HRB為紅色刻度。
[維氏硬度HV]
維氏硬度也是利用壓痕面積上單位應力作為硬度值計量。維氏硬度所使用的壓頭是錐面夾角為136º的金剛石四方錐體。
試驗時，在載荷P的作用下，在試樣試驗面上壓出一個正方形壓痕。測量壓痕兩對角線的平均長度d，藉以計算壓痕面積AV，以P/AV的數值表示試樣的硬度，以HV表示。
HV=P/AV=1.8544P/d2
載荷P的大小可根據試樣的不同選擇，一般為5-100kgf。
一般硬度測量方法對應的處理范圍：
1. HRA:(洛氏A)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質的硬度測試。
2. HK:(Knoop 努氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
3. HRC:(Rockwell C洛氏)用於量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。
4. HRB:(Rockwell B洛氏)用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用於量測較軟材質的鋼及非鐵材料之硬度。
6. HB5:(Brinell 布氏5)用於量測鋁、軟質鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。
7. HB30:(Brinell 布氏30)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
8. HV:(Vickers維氏)適用於量測各類材料。
9. R:(Tensile mole拉伸模數 N/mm2)用於熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用於量測熱處理硬質鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。

㈦ 如何測洛氏硬度

手動洛氏硬度計試驗操作簡單，測量迅速，可在指示表上直接讀取硬度值，工作效率高，成為最常用的硬度試驗方法之一。由於試驗力較小，壓痕也小，特別是表面洛氏硬度試驗的壓痕更小，對大多數工件的使用無影響，可直接測試成品工件，初試驗力的採用，使得試樣表面輕微的不平度對硬度值的影響較小，因此，此儀器非常適於在工廠使用，適於對成批加工的成品或半成品工件進行逐件檢測，該試驗方法對測量操作的要求不高，非專業人員容易掌握。

按應用方式來分：一般洛氏硬度計，表面洛氏硬度計，綜合型洛氏硬度計；

按操作方式來分：手動洛氏硬度計，電動洛氏硬度計；

按顯示方式來分：指針式，數顯洛氏硬度計；

按載入方式來分：砝碼通過杠桿原理載入，感測器直接載入。

還有里氏硬度計和超聲波硬度計等，通過測出的里氏值換算成對應的洛氏值，里氏硬度計可轉換多種硬度值，又稱萬能硬度計，攜帶方便，但是精度不如洛氏硬度計等專用硬度計。
里氏硬度計可以咨詢中科朴道技術。

洛氏硬度計價格幾千到幾萬的不等， 里氏硬度計一般幾千元。

㈧ 硬度的測定方法有哪些

1.金屬洛氏 測試原理 將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球)分兩個步驟壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除主試驗力,測量在初試驗力下的殘余壓痕深度h,根據h值及常數N和S計算洛氏硬度。 術語及定義...
2.金屬布氏 測試原理 對一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面,經規定保持時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕的直徑。布氏硬度與試驗力除以壓痕表面積的商成正比。壓痕被看作是具有一定半徑的球形,...
3.金屬維氏 測試原理 將頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭用試驗力壓入試樣表面,保持規定時間後,卸除試驗力,測量試樣表面壓痕對角線長。維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得的商,壓痕被視...
4.顯微維氏 術語及定義 試驗力——試驗時所用的負載。 壓痕對角線——卸載後,壓頭在被測樣品表面留下的方形或菱形壓痕的對角線。 壓頭夾角——壓頭頂部兩相對面的夾角。 測試程序 試驗一般在10~35...
查看更多步驟...