洛氏硬度培训教程
洛氏硬度作业指导书
洛氏硬度作业指导书1. 引言洛氏硬度是一种用于测试材料硬度的常用方法。
本作业指导书将介绍洛氏硬度测试的原理和步骤，以及如何准确地进行洛氏硬度测试。
2. 洛氏硬度测试的原理洛氏硬度是通过在测试材料表面施加规定负荷的方法来测定材料硬度的。
负荷施加时间和测试器中的钻石头对材料表面形成的印痕直径，通过使用已知规格的锥形压头和预定义的负荷，可以计算出材料的洛氏硬度值。
3. 洛氏硬度计的组成部分洛氏硬度计主要由负荷加重机构、卡尺、测微机构、退火炉以及一些配套设备组成。
测试前，需要检查负荷加重机构是否工作正常，卡尺是否准确，测微机构是否顺畅等。
4. 洛氏硬度测试步骤4.1 准备工作- 清洗测试材料的表面，确保表面无杂质和污垢。
- 将测试材料放在硬度计测试台上，并固定好。
4.2 负荷设置- 选择合适的压头规格和负荷值，确保负荷能够正确施加在材料表面上。
- 将压头安装到负荷加重机构上，并根据需要调整负荷值。
4.3 硬度测试- 将负荷加重机构下降至与测试表面接触，并保持一定时间。
- 将负荷加重机构抬起，观察测试表面的洛氏硬度值和印痕直径。
5. 数据记录和分析- 将每次测试的洛氏硬度值和印痕直径记录下来，并计算平均值。
- 根据不同材料的硬度标准，对测试结果进行评估和分析。
6. 洛氏硬度测试的注意事项- 在进行洛氏硬度测试前，请确保所有设备处于正常工作状态。
- 对于不同类型的材料，选择合适的压头规格和负荷值。
- 测试时，应保持测试材料的表面平整，避免出现干扰。
7. 结论洛氏硬度测试是一种常用的测试方法，可以用于评估材料的硬度。
通过准确地遵循测试步骤和注意事项，我们可以获得准确可靠的洛氏硬度测试结果。
8. 参考资料- ASTM E18-20a, Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials- GB/T 230.2-2014, Metallic materials—Rockwell hardness test—Part 2: Verification and calibration of testing machines本文档提供了洛氏硬度测试的原理、步骤、注意事项和数据记录等信息。
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• 对于压头持续压入而呈现过度塑性流变（压痕 蠕变）的试样，应保持施加全部试验力。
当产品标准中另有规定时，施加全部试验力的 时间可以超过6s。
这种情况下，实际施加试验力的时间应在试验 结果中注明（例如，65HRFW，10s）。
1930年4月16日威尔逊（C.H.Wilson） 设计出新的洛氏硬度计
洛氏硬度设备比较简单（不需要测量显微镜） 压痕深度测量容易自动化，操作简单，
试验面制备容易，操作简单，工作效率高。
在试验过程中，在试验力作用方向上，容易引起误差。 操作不当易造成金刚石压头损坏。
对国际标准ISO的以下内容进行了修改：
HRA
20HRA～88HRA
HRB
20HRB～100HRB
HRC
20HRC～70HRC（
（其余略）
2、文献
修改采用国际标准ISO 6508.1-2005 《金属材料 洛氏硬度试验 第1部分: 试验方法》
GB/T 230 -2009 《金属材料洛氏硬度试验》分为三部分：
—第1部分：试验方法(2009) —第2部分：硬度计的检验(待批) —第3部分：标准块的标定(待批)
注：试样的温度和硬度计的温度也可能会影响试验结果， 因此试验人员应该确保试验温度不会影响试验结果。
试验条件和方法
-- 试样应平稳地放在刚性支承物上，并使压头轴线与试样 表面垂直，避免试样产生位移。 圆柱形试样作适当支承，例如放置在洛氏硬度值不低于 60HRC的带有V型槽的试台上。
-- 使压头与试样表面接触，无冲击和振动地施加初试验力 F0，初试验力保持时间不应超过3s。 从初试验力F0施加至总试验力F的时间应 不小于1s且不大于8s。 总试验力保持时间4s ±2s;
洛氏硬度文档
洛氏硬度简介洛氏硬度（Rockwell Hardness）是衡量材料硬度的一种常用方法。
它通过在被测材料表面施加静态或动态载荷后，测量材料的回弹深度来确定硬度值。
洛氏硬度测试方法广泛应用于金属和非金属材料的硬度测试。
测试原理洛氏硬度测试原理基于一个简单的概念：用一定的载荷压在材料表面上，通过测量载荷卸载后的回弹深度来计算材料的硬度值。
洛氏硬度测试可分为三个步骤：预载荷、主载荷和测量深度。
1.预载荷：首先在材料表面施加一定的预载荷，将钢球或钻头预先压入材料表面。
这个预载荷的目的是消除材料表面的不均匀性，确保后续的测试能够准确测量硬度。
2.主载荷：在预载荷阶段结束后，用一定的力量施加在预先压入的位置上。
这个力量持续一段时间，使钢球或钻头进一步压入材料表面。
载荷卸载后，测量材料的回弹深度。
3.测量深度：通过测量载荷卸载后钢球或钻头的回弹深度来确定洛氏硬度值。
有几种不同的洛氏硬度标准，它们使用不同的力量和尺寸的压头（钢球或钻头）。
洛氏硬度标度常见的洛氏硬度标度有A、B、C、D、E、F、G、H、K等。
不同的标度适用于不同类型的材料。
•A标度：适用于软质材料，如铅、锡、铝等。
•B标度：适用于一般金属材料，如钢和铜。
•C标度：适用于淬火钢、淬火铸铁和有机玻璃等。
•D标度：适用于冷轧冷硬钢板和钢线等。
•E标度：适用于弹性模量大的材料，如弹簧钢和球墨铸铁。
•F标度：适用于薄镀层材料，如镀锡板。
•G标度：适用于深层渗碳材料，如大型齿轮、轴承和滚珠螺杆等。
•H标度：适用于铸造硬度薄壳件，如铸造铝合金和铸造铜合金。
•K标度：适用于轻金属和热处理均匀材料，如铝和锌。
示例下面通过一个示例来说明如何使用洛氏硬度测试：1.准备工作：选择适当的洛氏硬度标度和测试载荷，根据被测材料的类型。
清洁被测表面，确保表面平整。
2.预载荷：将试验装置上的压头（钢球或钻头）轻轻压在被测表面上，给予预设的预载荷。
持续一段时间，使压头充分渗透到材料中。
洛氏硬度辅导讲义
谢谢
试样最小厚度要求
用金刚石圆锥压头试验（A、C、和D 标尺
X— 洛氏硬度 Y— 试样最小厚度，mm
用球压头试验（B、E、F、G和D 标尺）
表面洛氏硬度试验（N和T 标尺）
试样试验面的基本要求
试样的表面应平坦光滑，并且不应有氧化皮及 外界污物，尤其不应有油脂。一般试样表面粗 糙度Ra应不大于0.8μm,除非产品标准另有规定. 在做可能会与压头粘接的活性金属的硬度试验 时,例如钛,可以使用某种合适的油性介质例如 煤油. 使用的介质应在试验报告中注明.
（4）试验程序 制作和测量压痕深度步骤及要求
3)试样的支承与固定 试样应平稳地放置在刚性支承物上, 并使压头轴线与试样平面 垂直,以避免试样产生位移，在大量试验前或距上次试验超过24小 时,以及移动和更换压头或载物台之后,应确定硬度计的压头和载 物台安装正确，上述调整后的前两次试验结果应舍弃。 应对圆柱形试样作适当支撑，例如放置在洛氏硬度值不低于 60HRC的带有V形槽的支座上，尤其应注意使压头、试样、V形槽 与硬度计支座中心对中。 防止平移并与试验面平行，以保证试 验力垂直地作用在试验面上。试样应稳固地放置试样台上，并保 证在试验过程中不产生位移和挠曲。由于洛氏硬度值是以压痕压 人深度度量的，尤其对半成品或工件直接进行试验时，附加样品 支承架应具有牢靠的支承稳定性，避免在试验过程中发生转动或 位移。以确保试验数据可靠、准确。任何情况下，不允许压头与 试台及支座触碰。试样支承面、支座和试台工作面上均不得有压 痕。
（4）试验程序 制作和测量压痕深度步骤及要求
5)试验力保持时间 施加主试验力后，总试验力的保持时间应以示值指示器指示基本不变为 准。总试验力推荐如下： ① 对于施加主试验力后不随时间继续变形的试样，保持时间不超过3s；
27 汽车材料 工单：材料硬度测试技能训练指导-洛氏硬度
材料硬度测试技能训练指导—洛氏硬度一、训练目的1.了解洛氏硬度的测试原理；2.掌握洛氏硬度的测试方法；3.熟悉洛氏硬度的应用范围，会根据被测材料选择测试参数。
二、洛氏硬度的测试原理洛氏硬度属于压入硬度试验法，根据压痕深度来衡量材料硬度的。
洛氏硬度的测试原理如图1所示。
图1 洛氏硬度的试验原理图中0-0表示测试开始前压头的初始位置。
(1) 测试时，先加上10kgf的初载荷，使压头略为压入试件表面，此时压头位置为1-1，压入深度为h1；(2)再加上主载荷，此时压头位置为2-2，压入深度为h2。
（根据被测材料的种类，主载荷可选50、90或140kgf，则相应的总载荷为60、100或150kgf）；(3)卸除主载荷，此时由于压痕变形量回弹，使压头略为向上抬起到3-3位置，压入深度变为h3。
洛氏硬度测试法就是根据主载荷引起的压痕深度h=h3-h1来衡量材料硬度的，h值越大，表明材料越软。
为了符合习惯上数值越大硬度越高的习惯，需要对所测的硬度值用以下公式加以变换：式中HR—洛氏硬度值。
K—常数，采用金刚石压头时，Ｋ＝100；采用钢球压头时，Ｋ＝130。
C—常数，C=0.002mm，即以每0.002mm压痕深度为一个硬度单位。
注：实际测试时，不需按上式计算，而是由试验机上的指示器直接指示出硬度值。
三、设备与试样1.洛氏硬度试验计洛氏硬度计是依据洛氏硬度试验原理设计的，只需要单侧接触试样就可测试金属硬度的洛氏硬度计，依靠磁力将洛氏硬度计测头吸附在钢铁表面，不需要对试样进行支撑，测试精度符合标准GB/T230、ISO6508，不低于台式洛氏硬度计。
洛氏硬度检测方法的特点是操作简单，测量迅速，并可从百分表或光学投影屏或显示屏上直接读数。
同布氏和维氏硬度检测法一样，成为三种最常用的硬度检测法之一。
图2为洛氏硬度计实物图。
图2 洛氏硬度计实物图图3是H-100型洛氏硬度试验机的结构图，其主要部分及作用如下：图3HR-100型洛氏硬度试验机结构图1-支点；2-指使器；3-压头；4-试样；5-试样台；6-螺赶；7-手轮；8-弹簧；9-按钮；10-杠杆；11-纵杆；12-重锤；13-齿杆；14-液压缓冲器；15-插销；16-转盘；17-小齿轮；18-扇齿轮(1)机体及试样台：试验机有坚固的铸铁机体，在机体前安装有试样台5，通过手轮7的转动，借助螺杆6使试样台上升或下降。
洛氏硬度介绍及其操作说明
PRT
— 打印键。内容包括：硬度测试值、平均值、误差，最小、最大值，测 试次数和年、月、日等。 — 显示键，主屏幕显示测试的硬度值，并计算出硬度测试的最小值、最 大值、平均值和误差值。每次最多显示 12 次，若要显示后 12 次硬度 值，按“DISP”键。只显示两页（24 次） （图 5） 。 — 确认键。每次选择后均按此键。
表 2 洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用范围
硬度计的正确使用 1.被测试件的表面应平整光洁，不得有污物、氧化皮、凹坑及显著的加工痕迹，试 样的支承面和试台应清洁，保证良好密合。 2.试件的最小厚度应大于压痕深度的 10 倍(图 2)。测试后，试件背面不得有可见的 变形痕迹 3. 硬度块的使用只能在工作面进行，两相邻压痕至少应为压痕直径的 4 倍，并且 不应小于 2mm.任一压痕中心至试样边缘距离至少应为压痕直径的 2.5 倍，并且不 小于 1mm 3.被测试件应稳定地放在试台上，加试验力过程中不得移动试件，并保证试验力能 垂直施加于试件上。 4.根据试件的形状，尺寸大小来选择合适的试台，试件如异形，则可根据具体的几 何形状自行制造专用夹具，使硬度测试示值正确。 5 被测试件为圆柱形时，必须使用“V” 型试台，其测试结果要进行修正，修正 值均为正值。
允差±1.0%
1 触摸面板 2 表盘 3 压头止紧螺钉 4 压头 5 试台 6 升降丝杆 7 变荷手轮 8 旋轮 水平调节螺钉 10 电源线和保险丝 11 开关 12 后盖 13 上盖
9
操作步骤: 1 接通电源，打开船形开关，触摸面板上数码管亮。 2 根据被测试件材料的软硬程度选择标尺，顺时针转动变荷手轮，确定总试验力。 3 装好相应压头 4 试验力保持时间(通常为 5s)长短由触摸面板的上下键选择。 5 旋轮顺时针转动，升降丝杆上升，应使试件缓慢无冲击地与压头接触，直至硬 度计表盘小指针从黑点移到红点，与此同时长指针转过三圈基本指向“C”处（当 测试 HRB 硬度值时，长指针指向“B” 处） ，此时已施加了 98.07N 的初试验力。 长指针偏移不得超过 5 个硬度单位，若超过此范围不得倒转，应改换测点位置重 做。 6 转动表盘，使指针对准“C”位。
硬度培训资料
98.07
98.07 98.07 98.07 98.07 98.07
882.6
882.6 490.3 1373 490.3 1373
总试验力 F0+ F1（N）
适用范围
588.4 980.7 1471
20～88HRA 20～100HRB 20～70HRC
980.7
980.7 588.4 1471 588.4 1471
嗡嗡的电流声。
针布+技术服务
2 洛氏硬度
针布+技术服务
2.1洛氏硬度原理
1—在初始试验力F0下的压入深度h0； 2—在总试验力F0+F1下的压入深度h1； 3—去除主试验力F1后的弹性回复深度； 4—残余压入深度e； 5—试样表面； 6—测量基准面； 7—压头位置
针布+技术服务
• 当压头为金刚石圆锥体时，HR=100-e • 当压头为钢球时， HR=130-e
1.961≤F<49.03
HV0.2～<HV5
小负荷维氏硬度试验
0.09807≤F<1.961 HV0.01～<HV0.2
显微维氏硬度试验
针布+技术服务
推荐的维氏硬度试验力
维氏硬度 小负荷维氏
针布+技术服务
5 硬度计安置不正 6 零件某一测试部位的表面与工作台接 触不良，或支承点不稳固 7 周围环境的影响
针布+技术服务
3维氏硬度
针布+技术服务
3.1维氏硬度原理
针布+技术服务
3.2维氏硬度试验力及表示方法
维氏硬度试验的三种方法
试验力范围/N
硬度符号
试验名称
F≥49.03
第五章 硬度试验ppt课件
第五章 硬度试验
第二节 洛氏及表面洛氏硬度试验方法
一、试验原理
第五章 硬度试验
第二节 洛氏及表面洛氏硬度试验方法
一、试验原理 （一）洛氏硬度试验原理几点说明:
1） 常数K值定为100 和130 的原因：主要是由于所使用的压头与被测材料软 硬程度有关。具体地说，用金刚石圆锥体做压头时，多用于测量较硬的材料，一 般不会出现压入深度残余增量为0.2mm而使硬度值为零的情况。因此将0.2mm深 的压入深度划分为100等分，即100个洛氏硬度单位，则将 K值定为100；当用钢球 做压头时，多用于测定较软金属的硬度，压入深度较深，有可能使e大于0.2mm,若 K值仍定为100，则由式( 1)计算出的硬度值就可能为零或负数，为避免出现这种 情况，将K值定为130，也就是说将0.26mm深的压入深度划分为130等分, 即130个 洛氏硬度单位。 ２）标 尺：标尺就是不同压头和不同总试验力的组合。目的是为了可以用 一种试验机就可以测定从软到硬的金属材料的硬度。每一种标尺用一个大写字母 表示，并加在洛氏硬度符号HR的后面，HR前面为硬度数值。我国洛氏硬度试验标 准中给出了9种标尺，常用的有HRA、HRB、HRC三种。其试验规范见表5-4
第五章 硬度试验
培训内容 第一节布氏硬度试验 第二节洛氏硬度试验 第三节维氏硬度试验 第四节里氏硬度试验 培训要求 一级 二级 掌握： 熟练掌握： 1试验原理 1 试验原理 2试样要求 2 试样要求 3操作要点 3 操作要点 4 试验结果处理 及影响因素
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洛氏硬度试验
美国的洛克威尔（H.M.Rockwell和S.P.Rockwell） 1914年7月15日设计了第一台洛氏硬度计
1919年和1921年S.P.Rockwell又进行了两次改进设计
1930年4月16日威尔逊（C.H.Wilson） 设计出新的洛氏硬度计
洛氏硬度设备比较简单（不需要测量显微镜） 压痕深度测量容易自动化，操作简单，
HRA
20HRA～88HRA
HRB
20HRB～100HRB
HRC
20HRC～70HRC（
（其余略）
2、文献
修改采用国际标准ISO 6508.1-2005 《金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法》
GB/T 230 -2009 《金属材料洛氏硬度试验》分为三部分：
—第1部分：试验方法(2009) —第2部分：硬度计的检验(待批) —第3部分：标准块的标定(待批)
ISO 6508-3:2005《Metallic materials- Rockwell hardness test – Part 3:Calibration of reference blocks》
美国标准
ASTM E 19-08 《Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials》
国际标准
ISO 6508-1:2005《Metallic materials- Rockwell hardness test – Part 1:Test Method》
ISO 6508-2:2005《Metallic materials- Rockwell hardness test – Part 2:Verification and calibration of testing machines》
硬度计的直接检验
1. 硬度计、压头和压痕深度测量装置 均应符合GB/T230.2-200X的规定要求
2. 压头 金刚石圆锥压头: 锥角120°, 顶部曲率半径0.2mm. 球压头: 直径1.5875mm或3.175mm, 硬质合金球.
硬度计示值误差和示值重复性 (JJG112-2003)
间接检验
GB/T230.2-200X
H H H
表1 (续)
H H
b 以较大为准
6、试样
• 试样制备应尽可能避免受热或冷加工的影响; • 试样的试验面应光滑平坦,无氧化皮和外来污物; • 表面粗糙度不大于Ra 1.6 μm ; • 可能会与压头粘结的活性金属的硬度试验时，例
如钛，可以使用某种合适的油性介质例如煤油。 使用的介质应在试验报告中注明。 • 试样或试验层最小厚度: -- 金刚石圆锥压头的试验 ≥10h -- 球压头的试验 ≥15h
3、试验原理
将压头(金刚石圆锥、硬质合金球) 分两步压入试样表面, 经规定保持时间后, 卸除主试验力, 测量在初试验力下的残余压痕深度 (参见标准中的图). 硬度值按下式确定:
洛氏硬度 N h
S
N为给定标尺的硬度数: 对于A,B,C和N,T标尺, N=100; 对于B,E,F,G,H和K标尺,N=130。
7 压头位置
4h
3
7
图 1 洛氏硬度试验原理图
5 6测量基准面
4、硬度符号
• A、C和D标尺洛氏硬度,用硬度数加符号 “HR”加标尺 “字母”表示。 例如88HRA, 70HRC, 77HRD。
• B 、 E 、 F 、 G 、 H和K标尺洛氏硬度,用 硬度数加符号 “HR”加标尺 “代号”加压 头 “代号”表示. 钢球压头代号为 “S”, 硬 质合金球为 “W”。 例如,60HRBS, 60HRBW.
试验面制备容易，操作简单，工作效率高。
在试验过程中，在试验力作用方向上，容易引起误差。 操作不当易造成金刚石压头损坏。
对国际标准ISO的以下内容进行了修改：
—删除了ISO的前言和引言； —用“.”代替小数点的“,”； —增加了对试样表面粗糙度的建议； —增加了试验结果有效位数的规定； —修改了附录G洛氏硬度测量不确定度分析方法；
h为残余压痕深度; S为给定标尺的单位:
对于洛氏A,B,C,D,E,F,G,H,K, S=0.002mm 对于N,T表洛标尺S=0.001mm.
试验原理示意
F0
F0 F1
F0
1 在 F0 下的压入深度
1
2 F1 引起的压入深度
3 卸除 F1 后的弹性回复深度
4 残余压入深度 h
5 试样表面
2
6 测量基准面
本部分的附录A、B、C、D为规范性附录，附录E、F、G为资料性附录。
— E操作者对硬度计定期检查的方法—操作者对硬度计期间检查的方法
1、范围
适用于金属材料测定洛氏硬度和表面洛氏硬度. 表1中(包括9个洛氏标尺, 6个表面洛氏硬度标尺)
各标尺适用的范围见标准中的表1 洛氏硬度标尺. 对于A、B、C等标尺的适用范围为:
硬度符号
N标尺表面洛氏硬度, 硬度数加符号 “HR”加标尺 例如：70HR15N
T标尺表面洛氏硬度, 用硬度数加符号 “HR” 加标尺加压头代号
例如：67HR15TS 67HR15TW
5、试验设备
压头
表洛6个标尺: -- 3个N标尺(圆锥压头)； -- 3个T标尺(使用1,5875mm)球;
洛氏A,C和D 标尺, 使用圆锥压头; 洛氏B,F和G 标尺, 使用1.5875mm球(W,S); 洛氏E,H,K 3个标尺, 使用3.175mm球(W,S)
本部分对原2003国家标准在内容进行了修改：
—增加了试验范围的解释和说明； 指出硬质合金球型压头为标准型洛氏硬度压头。
—增加对活性金属的硬度试样的规定； —对可能产生过度塑性变形的试样进行试验时的加荷时间做出规定； —新标准中没有试验点数的规定； —增加了对测量结果不确定度的说明。 —增加了资料性附录G（硬度测量值的不确定度评定）。
在凸圆柱面或凸球面或凹面试验
• 试样的试验面为凸圆柱面或凸球面, 试验结 果需按相应的附录进行修正(附录)。
• 在凹面上试验时，应专门协商。
7、试验程序
• 温度: 试验一般在室温10℃～35 ℃下进行;
在7.1 试验一般在10℃～35℃室温下进行。洛氏硬 度试验应选择在较小的温度变化范围内进行，因为 温度的变化可能会对试验结果有影响.（？？？） （对照ISO 6508.1-2005 上面一句话有问题）