洛氏硬度实验
洛氏硬度硬度试验原理
洛氏硬度硬度试验原理
洛氏硬度试验原理是通过在被测物表面施加一定压力下，用硬度计测量压入钻痕或凹坑的大小来评估物质的硬度。
洛氏硬度试验常用于金属材料的硬度测试。
具体实验过程如下：
1. 将一个钢球或钻石针头固定在硬度计的压头上。
2. 将被测物和硬度计摆在水平桌面上，确保被测物稳定不动。
3. 调整硬度计的压头位置，使其与被测物表面接触，并施加一定的压力。
4. 在一定时间内保持压头对被测物的压力不变，然后缓慢减小压力。
5. 观察被测物表面产生的钻痕或凹坑的直径，并用硬度计测量其大小。
6. 根据产生的钻痕或凹坑直径和所施加的压力，确定被测物的洛氏硬度。
洛氏硬度试验原理的基本假设是，硬度计施加的压力和产生的钻痕或凹坑直径之间存在一定的关系。
根据洛氏硬度计的规定和经验公式，可以将硬度计读数转换为对应的洛氏硬度值。
需要注意的是，洛氏硬度试验原理在不同材料之间存在一定的差异，因此在进行硬度测试时需要选择适合的试验方法和参数。
此外，洛氏硬度计仅能评估材料表面的硬度，不能直接反映材料整体的硬度特性。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告一、简介洛氏硬度实验是指将钢珠或钻石等硬度已知的物质压在测试物表面，通过测试物表面的形变来判断测试物的硬度，是目前工业中常见的硬度试验方法。
该方法主要适用于金属材料，但也可以用于测试塑料和橡胶的硬度。
在本次实验中，我们将测试不同金属材料的硬度。
二、实验步骤1. 准备测试样品：将带有不同硬度的测试样品准备好，包括铝合金、钨钢、不锈钢等材料。
2. 安装洛氏硬度计：将测试样品放在测试台上，安装洛氏硬度计并对其进行校准。
3. 进行实验：将钢珠压在测试样品表面，观察表面形变，并记录测试数值。
4. 重复实验：对同一测试样品进行多次测试，取平均值确定其硬度值。
5. 清理实验设备：完成实验后，将测试台和洛氏硬度计彻底清洁，以确保下次实验的准确性。
三、实验结果经过多次测试，不同测试样品的硬度值如下：测试样品 | 硬度值---|---铝合金 | 75钨钢 | 90不锈钢 | 83从上表可以看出，不同金属材料的硬度值有所差异，其中钨钢的硬度最大，铝合金最小。
不同材料的硬度差异主要与其金属结构和材料成分有关。
四、讨论与分析对于我们的实验结果，我们应该如何进行讨论和分析呢？以下是一些可能的思路：1. 材料硬度与材料结构的关系：通过对实验结果进行分析，我们可以更深入地了解金属材料硬度的形成机理。
比如，我们可以对不同材料的微观结构进行观察，从中发现和解释硬度差异的原因。
2. 实验误差与准确性：在进行实验的过程中，可能存在各种误差，这些误差会影响实验结果的准确性。
因此，在进行结果分析时，我们需要考虑实验误差的大小，并尝试通过改进实验方法和设备来提升实验结果的准确性。
3. 实际应用中的意义：硬度测试是工业和制造业中极其重要的一项测试方法，它对于保障产品质量和生产效率具有重要的作用。
因此，对于不同材料硬度值的了解，可以帮助我们更好地选择和应用不同的金属材料。
五、结论通过本次实验，我们了解了洛氏硬度测试的基本原理和方法，并成功地测试了不同金属材料的硬度值。
洛氏硬度试验
实验一洛氏硬度实验一．实验目的1.了解HR-150A洛氏硬度计的构造及使用方法；2.初步掌握洛氏硬度值的测定方法；3.初步建立碳钢含碳量与其硬度间的关系。
二．实验原理洛氏硬度试验是用锥顶角为120°的金刚石圆锥或直径为1/16″(1.588mm)和1/8″(3.176mm)淬火钢球作压头和载荷配合使用，在10kgf初载荷和60、100或150kgf力总载荷(即初载荷加主载荷)先后作用下压入试样，在总载荷作用后，以卸除主载荷而保留主载荷时的压入深度与初载荷作用下压入深度之差来表示硬度，如图1-1所示，深度差愈大，则硬度愈低。
深度差h=h3-h1，即被用来表示试样硬度高低。
为了符合习惯上数值愈大硬度愈高的概念，因此被测试样的硬度值尚须用以下的公式加以似的的变换:HR=K-(h3-h1)/C式中:HR-洛氏硬度值，为无量纲数；K常数，当采用金刚石压锥时，K=100；当采用钢球压头时，K =130；C—常数，表示指示器刻度盘上一个分度格相当于压头入试样的深度，C值恒等于0.002mm。
为了能用同一硬度计测定从软到硬材料的硬度,可以采用不同的压头和载荷,组成15种不同的洛氏标尺,其中最常用的HRA、HRB、HRC三种，其试验规范如表1-1所示。
表1-1常用的三种洛氏硬度实验规范符号压头类型载荷kgf硬度值有效范围使用范围HRA 120°金刚石圆锥体60 70—85 适用于测量硬质合金，表面淬火层或渗碳层HRB 直径为1.588mm钢球100 25—100（相当HB60--230）适用于测量有色金属，退火、正火钢等HRC 120°金刚石圆锥体150 20—67（相当HB230--700）适用于调质钢、淬火钢等三．实验操作步骤1．根据试件的技术要求选择标尺（表1），即压头类型和实验力大小。
2．根据试样形状和大小，选择适宜工作台，将试样平稳地放在工作台上。
3．顺时针方向转动工作台升降手轮，将试样与压头缓慢接触。
洛氏硬度试验方法标准
洛氏硬度试验方法标准一、检验仪器1. 洛氏硬度计应符合国家有关标准，并应定期进行检定。
2. 硬度计的压头应保持清洁，不得有污物和损伤。
3. 试验前应对硬度计进行检查，确定其处于正常工作状态。
二、试样准备1. 试样应具有代表性，并应符合相关标准要求。
2. 试样表面应平整、光洁，无缺陷和杂质。
3. 对于厚度小于10mm的试样，应进行厚度调整，以保证压痕测量准确性。
三、测量方法1. 将试样放置在硬度计的工作台上，并确定压头位置。
2. 转动硬度计的转轮，使压头缓慢加压至试样表面，保持一定时间后卸载。
3. 观察试样表面留下的压痕，测量压痕直径。
4. 对于多个测试点，应按顺序逐个进行测量。
四、试验力选择1. 根据试样的材质和硬度要求，选择合适的试验力。
2. 试验力选择应符合国家有关标准。
五、压痕测量1. 使用测量显微镜或读数显微镜测量压痕直径。
2. 测量时应注意调整显微镜的焦距，以便清晰地观察压痕。
3. 按照国家有关标准规定的测量方法和计算公式计算硬度值。
六、结果修正1. 根据试样的材质和厚度等因素进行修正，以获得更准确的硬度值。
2. 修正方法应按照国家有关标准进行。
七、记录报告1. 记录试验过程中的各项参数，如试样名称、编号、试验力、压痕直径等。
2. 根据测量结果和修正值，给出试样的洛氏硬度值。
3. 编写完整的报告，包括试验目的、试样信息、测量方法、结果分析和结论等。
八、误差分析1. 测量误差可能受到多种因素的影响，如试验力不准确、压痕测量误差、试样厚度不均匀等。
2. 对于测量误差，应采取以下措施进行控制：a) 定期对硬度计进行检定，确保其准确性。
b) 使用高精度的测量仪器和工具，如测量显微镜或读数显微镜，以确保压痕测量的准确性。
c) 严格控制试样制备过程，确保试样表面平整、光洁，无缺陷和杂质。
d) 对试验力和压痕直径进行多次测量，取平均值以减小误差。
九、试验影响因素1. 试验力的大小和加载速度对洛氏硬度试验结果有影响。
洛氏(Rockwell)硬度试验报告
洛氏(Rockwell)硬度试验报告
洛氏硬度试验是应用最为广泛的衡量金属材料硬度的试验方法。
应用经典的洛氏硬度
试验法，可以确定样品的硬度，也可以用于检测处理后的质量变化，以保证金属产品质量。
洛氏硬度试验是一种利用一个深度固定装置中钢球接触样品表面而产生的直径痕迹测
量硬度的试验。
为了确保实验结果的准确性，试验前需要清洁样品表面，清除杂质及尘埃，以保证模具与样品贴合接触，减小摩擦力。
洛氏硬度试验时，将洛氏硬度计的深度固定装置的重、滚筒或其它钢球，轻轻地把钢
球放在样品表面，使其产生一个痕迹，然后用放大镜或显微镜观察压痕的面积，将其换算
成Kgf/mm2的单位，即洛氏硬度，即可以知晓样品的硬度。
洛氏硬度试验一般基于一个叫做拉格朗日轮（Rockwell wheel）的精调，这是一个精
调木轮，上面有一个小钢球。
此外，拉格朗日硬度计也将引入了Vickers硬度计，它有一
个角锥形的商标，沿着它的侧面有一个斜角，是将压力的角度转换成压痕的区域。
洛氏试验的主要优点在于它可以直接测量硬度，而且也是一种非接触式试验。
准确的
洛氏硬度测量不但可以用于处理后品质检测，还可以在金属组装过程中用于调整各个部分
的强度，以保证金属组装物的质量，也可以提供对产品性能的准确预估。
在进行洛氏硬度测试时，必须注意使用注意事项，包括试验系统的分度，样品的固定
把握，压痕的把握，以及钢球的选择和保管等。
此外，在数据处理和报告编制方面也要注
意格式的整理和准确的绘制。
洛氏硬度测试的有效实施，对于保证产品性能，提高生产效率，提高产品质量具有重要意义。
洛氏硬度试验
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试验标准
中国国家标准 GB/T230.1—2018， 《金属洛氏硬度试验》 国际标准化组织 ISO 6508-1-1999 Metallic materials Rockwell hardness test 美国材料试验协会标准 ASTM E 18 Standard Test Methods for Rockwell Hardness and Rockwell Superficial Hardness of Metallic Mate测试方法。洛氏硬度试验方法广泛应用於生产制造、科学研究的各个领域。
洛氏硬度的符号以HR表示。为适应各种不同材料的应用，根据所用的压头及试验力的不同组合区分为洛氏硬 度标尺（A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、P、R、S、V……）。
试验方法
洛氏硬度实验方法步骤配图(7张)使用初始试验力F0将压头垂直压入试样表面，然后施加主试验力，使用总 试验力F0+F1压入并保持一段时间後，撤除主试验力，保持初始试验力。施加主试验力后与施加主试验力前压痕 深度的差值与材料的洛氏硬度值有着线形关系，在洛氏硬度标尺上每2微米压痕深度差值代表一个洛氏硬度刻度。
压头 金刚石压头 钢球压头，直径1.588毫米或3.175毫米 硬质合金球压头 总试验力 60千克 100千克 150千克
硬度标尺
洛氏硬度试验采用三种试验力，三种压头，它们共有9种组合，对应于洛氏硬度的9个标尺：HRA、HRB、HRC、 HRD、HRE、HRF、HRG、HRH和HRK。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。最常用标尺是HRC、HRB和 HRF，其中HRC标尺用於测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用最多的硬度试验方法。 HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用於测试纯铜、较软的铜合 金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属，但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和薄硬钢带材 料。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告洛氏硬度实验报告引言：洛氏硬度实验是一种常用的材料力学性能测试方法，用于评估材料的硬度。
通过对材料表面施加一定的压力，进而测量材料表面的硬度值，从而了解材料的抗压能力和耐磨性。
本实验旨在通过洛氏硬度测试仪对不同材料进行硬度测试，探究材料硬度与其组成、晶体结构和加工工艺之间的关系。
实验方法：1. 实验仪器和试样准备：实验仪器包括洛氏硬度测试仪、显微镜和划痕仪。
试样准备包括金属和非金属材料，如钢材、铝材、铜材、玻璃等。
2. 实验步骤：a. 将试样放置在洛氏硬度测试仪的试样台上，调整试样位置和角度，使其与硬度测试仪的压头正对。
b. 通过旋钮施加一定的压力，使硬度测试仪的压头与试样表面接触，保持一定的时间。
c. 解除压力，观察试样表面留下的印痕，并用显微镜观察印痕的大小和形状。
d. 使用划痕仪测量印痕的长度，记录下洛氏硬度值。
实验结果与分析：1. 不同材料的硬度比较：在实验中，我们选取了钢材、铝材、铜材和玻璃作为试样进行测试。
根据实验结果，我们可以得到不同材料的洛氏硬度值。
结果显示，钢材的硬度值最高，铝材次之，铜材再次之，而玻璃的硬度值最低。
这是因为钢材具有较高的晶体结构密度和分子键强度，而玻璃则具有较低的晶体结构密度和分子键强度。
2. 材料硬度与组成的关系：通过对不同材料的硬度测试，我们可以发现材料的硬度与其组成有着密切的关系。
例如，钢材中含有较高比例的碳元素，使其具有较高的硬度。
而铝材和铜材则具有较低的硬度，这是因为它们的晶体结构中含有较多的空隙和杂质。
3. 材料硬度与晶体结构的关系：材料的晶体结构对其硬度也有着重要影响。
晶体结构越致密、越有规律，材料的硬度越高。
例如，钢材具有较为致密的面心立方结构，因此其硬度较高。
而玻璃则为非晶体结构，晶体结构无序，因此其硬度较低。
4. 材料硬度与加工工艺的关系：加工工艺对材料硬度也有一定的影响。
例如，钢材经过热处理、淬火等工艺后，其硬度会显著提高。
洛氏硬度试验报告
洛氏硬度试验报告洛氏硬度试验报告一、试验目的洛氏硬度试验是一种常见的材料硬度检测方法，主要用于测定金属材料的硬度。
本次试验的目的是确定试样的洛氏硬度值，以便了解材料的硬度水平及其性能。
二、试验原理洛氏硬度试验基于压痕硬度测量原理，通过在试样表面施加一定的静压力，使试样产生一定形状的压痕。
根据压痕深度和施加的压力之间的关系，可以计算出材料的硬度值。
洛氏硬度值是在一定静压力作用下，压痕深度与试样高度的比值，再乘以一个常数。
三、试验设备与材料1.洛氏硬度计2.标准硬度块3.试样4.显微镜5.测微仪6.数据记录本四、试验步骤与操作过程1.准备试样：选择需要测试的金属材料，将其制备成规定尺寸和形状的试样。
表面应平整、无毛刺和氧化皮等杂质。
2.选择标尺：根据试样的材质和硬度范围，选择合适的洛氏硬度标尺，如HRB、HRC等。
3.安装试样：将试样放置在洛氏硬度计的载物台上，调整试样的位置和高度，确保试样与压头的接触面平整。
4.安装标准硬度块：将标准硬度块放置在试样旁边，用于校正硬度计和检验压头是否正常工作。
5.开始测试：开启洛氏硬度计，使压头与试样接触，保持规定的时间（例如10秒），然后卸载。
此时，试样上会留下一个压痕。
6.测量压痕深度：使用显微镜或测微仪，测量压痕的深度。
应选择压痕的最低点作为测量点，确保测量的准确性。
7.计算洛氏硬度值：根据测量得到的压痕深度和施加的压力之间的关系，计算出试样的洛氏硬度值。
具体计算公式为：洛氏硬度值=1000×压痕深度/（520×试样高度）。
8.重复测试：为了保证测试结果的可靠性，一般需要对同一试样进行多次测试，取其平均值作为最终结果。
9.结果记录：将测试结果记录在数据记录本上，包括试样编号、洛氏硬度值、测试时间等信息。
五、数据分析与结论通过对测试数据的分析，可以得出以下结论：1.本批材料的洛氏硬度范围为HRCxx-xx，表明该材料的硬度较高。
2.对比标准硬度块的值，本次测试结果与标准值相差较小，说明洛氏硬度计处于正常工作状态，测试结果可靠。
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实验三布氏、洛氏硬度实验
硬度实验是测量金属材料表面局部受到压入载荷作用时，产生局部塑性变形抗力指标。
硬度试验简便易行，基本无损零件，因此，作为金属材料性能检测的主要手段，在生产和科研中得到十分广泛应用。
一、硬度试验法
1、实验目的
了解布氏、洛氏硬度试验原理和应用范围
掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法
2、实验原理
⑴布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。
布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下：
HBS（HBW）=0.102
式中：F—试验力（N）；
D—球体直径（mm）；
d—压痕平均直径（mm）。
由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。
所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。
国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。
其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。
布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如：
120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。
500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。
布氏硬度值的测量误差小，数据稳定，重复性强，常用于测量退火、正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等毛坯或半成品零件的硬度。
但因测量费时，压痕较大，不适宜测量成品零件或薄件。
表1—1布氏硬度试验规范（摘自GB231-1984）
⑵洛氏硬度
洛氏硬度试验原理与方法
洛氏硬度试验是在初始试验力F0及总试验力F1的先后作用下，将压头（金刚石圆锥或钢球）压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，用测量的残余压痕深度增量计算硬度值的一种压痕硬度试验方法。
实际测定时，试件的洛氏硬度值由硬度计的表盘上直接读出，材料越硬，则表盘上示值越大。
为了便于用洛氏硬度计测定从软到硬较大范围的材料硬度，根据被测试对象的不同，国家标准GB/T230-1991规定可采用不同类型压头、试验力及硬度公式，组合成为不同的洛氏硬度标尺。
现将常用的三种洛氏硬度标尺的硬度符号、试验规范列于表1—2，以供参考。
表1—2 常用洛氏硬度试验规范（摘自GB/T 230-1991）
以上三种常用洛氏硬度中，以HRC应用最多，一般经过淬火处理的零件和工具都用他测试硬度。
根据GB/T 230-1991规定，洛氏硬度的标注方法为，硬度数值在前，硬度符号在后。
因洛氏硬度是无名数，所以硬度符号之后一律不标单位。
如50HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为50。
必须注意的是，硬度值应在有效测量范围内（例如HRC为20~70）方为有效。
HRC与HB的数值关系（当HBS＞220时）约为1﹕10。
表面洛氏硬度
由于洛氏硬度试验所用载荷较大，不宜测定极薄零件和表面硬化层（如渗氮及金属镀层）的硬度。
因此，根据洛氏硬度的试验原理，发展了表面洛氏硬度试验。
表面洛氏硬度试验是初始试验力为29N，总实验力为147（15），249（30）或441（45）N的洛氏硬度试验。
表面洛氏硬度用符号HR表示，HR前面为硬度数值，HR后面为使用的标尺。
例如70HR30N表示用30N标尺（总试验力为249N）测定的表面洛氏硬度值为70。
表面洛氏硬度的试验条件及适用范围等见GB/T1818-1994《金属表面洛氏硬度试验方法》。
洛氏硬度试验的特点及应用
洛氏硬度测定简单，方便快捷，可直接从表盘上读出硬度数值，压痕小，多用来测较硬
材料的硬度或成品零件硬度；测试范围大，能测较薄零件的硬度。
但由于压痕小，测定结果波动较大，稳定性较差，故需测试三点，取其算术平均值，一般不适宜测试组织不均匀的材料。
硬度指标的实用性
硬度实际上反映了金属材料的综合力学性能。
他不仅从金属表面层的一个局部反映了材料的强度（抵抗局部变形，特别是塑性变形的能力），同时也反映了材料的塑性（压痕的大小或深浅）。
硬度试验和拉
伸试验都是在静试验力作用下测定材料力学性能的方法，但因拉伸试验属于破坏性试验，测定方法也比较复杂，所以主要用于原材料的性能测试和质量检验；而硬度试验则简单迅速，基本上不损伤材料，甚至不需要专门的试样，可以直接在工件上测试。
因此，在生产中得到更为广泛的应用。
零件图纸上标注技术要求时，常常把硬度判据作为唯一的力学性能指标予以标注，作为检验零件质量的依据。
二、实验设备与消耗材料
１、布氏、洛氏硬度试验计
２、各种硬度值的试样若干块
三、实验方法和步骤
见教材附录
四、填写实验报告
小结
掌握硬度测试的原理。
学会布氏、洛氏、里氏硬度的测量、标注和硬度测试仪的操作方法。