洛氏硬度计测试原理与方法
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。
最新洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理
硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理。
一、洛氏硬度的测量原理洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
图中：0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所引起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。
洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。
其中常用的几种标度列表如下：表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用二、布氏硬度的测量原理选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。
布氏硬度的测量原理如图11-2所示。
设压痕的深度为h，则压痕的球冠面积为：(14-2)式中：P——测试用的载荷(kg)；D——压头钢球的直径(mm)；d——压痕直径(mm)；F——压痕面积(mm2)。
洛氏布氏维氏硬度计的测试原理
硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理。
一、洛氏硬度的测量原理洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。
图中：0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
1-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所引起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
3-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。
洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。
其中常用的几种标度列表如下：表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用二、布氏硬度的测量原理选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。
布氏硬度的测量原理如图11-2所示。
设压痕的深度为h，则压痕的球冠面积为：(14-2)式中：P——测试用的载荷(kg)；D——压头钢球的直径(mm)；d——压痕直径(mm)；F——压痕面积(mm2)。
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。
洛氏硬度试验法的原理是
洛氏硬度试验法的原理是洛氏硬度试验法是一种常用的金属硬度测试方法，常用于金属材料的硬度测量。
该试验法的原理是根据材料在受压时的变形程度来判断其硬度。
洛氏硬度试验法使用的硬度计为洛氏硬度计，由一个带有钻石金刚石球的压头和一个标尺组成。
试验时，将硬度计压在试样表面上，施加一定的压力。
压头会在试样上留下一个由压头压入的钻痕或凹痕，这个凹痕的深度反映了试样的硬度。
洛氏硬度试验法的原理基于两个主要假设：弹性压痕假设和塑性压痕假设。
弹性压痕假设认为，当压头压在试样表面时，试样表面会发生一定程度的弹性变形，压头撤离时试样表面会回弹。
塑性压痕假设认为，当压头施加的压力足够大时，试样表面会发生塑性变形，形成一个凹痕。
试验时，根据试样表面的反光程度判断压头与试样表面的接触状态。
当压头与试样表面接触时，通过对试样施加压力直到压头与试样表面完全接触。
然后，通过对试样施加持续的压力，压头会压入试样表面形成一个凹痕。
试验结束后，使用洛氏硬度计上的标尺直接读取凹痕的深度，该深度即为洛氏硬度值。
洛氏硬度试验法的优点是操作简单、速度快、结果准确。
它可以用于测定各种金属材料的硬度，包括铸铁、钢、铝、铜等。
同时，洛氏硬度值与材料的力学性能有关，如强度、韧性等，因此可以用于评估材料的质量和性能。
然而，洛氏硬度试验法也存在一些限制。
首先，它只能测试材料表面的硬度，不能反映材料内部的硬度变化。
其次，洛氏硬度试验法对试样的制备有一定要求，试样的表面应平整、光洁，且尺寸应符合要求。
最后，洛氏硬度试验法受到试验力大小、试样形状和材料特性等因素的影响，因此在不同条件下测试的结果可能存在一定的误差。
综上所述，洛氏硬度试验法基于试样受压时的变形程度来判断其硬度，通过压头对试样施加一定的压力，观察凹痕的形成和测量其深度，从而得出洛氏硬度值。
它是一种简单、快速、准确的金属硬度测试方法，常用于材料质量评估和性能研究。
简述洛氏硬度的测试原理
简述洛氏硬度的测试原理洛氏硬度测试，这个名字听起来挺高大上的，实际上，它的原理可简单得多。
想象一下，你手里有一块金属，想知道它到底有多硬，咋办？没错，就得用洛氏硬度计来测。
它的工作原理就像是你在参加一场比赛，看看谁的拳头更硬。
洛氏硬度测试会用一个叫做“压头”的小工具，通常是金刚石或者钢球，这玩意儿很坚硬，绝对不会轻易被压坏。
然后，这个压头会施加一个固定的力量，压在金属表面上。
听起来简单吧？真正的挑战在于测量这个金属被压入多深。
当压头施加力量时，金属表面会有一点变形，就像你用手指压在面团上，面团就会留下一个坑。
这个坑的深度就是我们关心的关键了。
如果这个坑深，那说明金属软；反之，坑浅，金属就硬。
这种方式非常直接，像是你一眼就能看出朋友的脸色，心情好还是不好。
洛氏硬度计还有一个特别的地方，就是它会分成不同的等级，比如说HRA、HRB、HRC等等，这些就像给金属打分一样。
不同的压头和压力组合，形成了不同的测试标准。
就像做菜，有的需要慢火，有的得猛火，关键是要找对方法。
最有意思的是，测试过程其实很短，几秒钟就能搞定。
你想啊，今天有多忙，根本没时间慢慢来，对吧？一按按钮，结果就出来了。
这点特别适合现代人，生活节奏快，连测硬度都要高效。
不过，要是真想深入了解这个过程，还是得花点时间去“挖掘”一下。
再说洛氏硬度测试的实际应用。
你可能不知道，这测试不光是科学家的专利，工业界、建筑业都离不开它。
比如在制造飞机、汽车的时候，对材料的硬度要求特别严格。
毕竟，谁都不想开着一辆“软车”去跑高速，对吧？所以，洛氏硬度测试成了保证产品质量的一道关卡。
能通过测试的材料，简直就像是拿到了一张“通行证”，可以放心使用。
每当看到那些高大上的设备，你都会忍不住想：这得经过多少次测试才有今天的成就啊！洛氏硬度测试对比其他测试方法更方便，比如布氏硬度或者维氏硬度。
那些方法可能得准备一大堆设备，过程复杂得跟解方程似的，而洛氏硬度计则简单得多，随时随地都能拿出来用。
洛氏硬度维氏硬度换算
洛氏硬度维氏硬度换算一、引言硬度是材料力学性质的一个重要指标，它反映了材料抵抗外力侵入的能力。
洛氏硬度和维氏硬度是常见的两种硬度测试方法，它们在工业生产和科学研究中得到广泛应用。
本文将重点介绍洛氏硬度和维氏硬度之间的换算关系。
二、洛氏硬度1. 洛氏硬度测试原理洛氏硬度测试是通过在待测物表面施加一定压力，然后测量压头在试样表面留下的印痕直径来计算材料的硬度值。
洛氏硬度测试常用于金属和非金属材料的表面硬度测试。
2. 洛氏硬度计洛氏硬度计是一种常见的测试仪器，它由压头、弹簧、指针和刻线盘等部件组成。
在测试时，将待测物放置在台座上，并调整压头位置，使其与试样表面接触。
然后手动旋转刻线盘，观察指针所指示的数值即为该试样的洛氏硬度值。
3. 洛氏硬度值的表示方法洛氏硬度值通常用符号“HRC”表示，其中“H”代表硬度，而“RC”则是Rockwell C硬度的缩写。
洛氏硬度值越高，表示材料越难被压入，即材料的硬度越大。
三、维氏硬度1. 维氏硬度测试原理维氏硬度测试是通过在待测物表面施加一定压力，在压力下使钻头穿透试样表面并达到一定深度，然后测量钻头与试样表面之间的距离来计算材料的硬度值。
维氏硬度测试常用于金属和非金属材料的体积硬度测试。
2. 维氏硬度计维氏硬度计是一种常见的测试仪器，它由钻头、弹簧、指示器和刻线盘等部件组成。
在测试时，将待测物放置在台座上，并调整钻头位置，使其与试样表面接触。
然后手动旋转刻线盘，观察指针所指示的数值即为该试样的维氏硬度值。
3. 维氏硬度值的表示方法维氏硬度值通常用符号“HV”表示，其中“H”代表硬度，而“V”则是Vickers硬度的缩写。
维氏硬度值越高，表示材料越难被压入，即材料的硬度越大。
四、洛氏硬度和维氏硬度的换算关系1. 洛氏硬度和维氏硬度之间的关系由于洛氏硬度测试和维氏硬度测试所施加的压力和测量方式不同，因此两种测试方法得到的硬度值也不同。
但是它们之间存在一定的换算关系。
2. 洛氏硬度和维氏硬度之间的换算公式根据实验数据分析得出以下洛氏硬度和维氏硬度之间的换算公式：HV = 0.189 x HRC + 23.03HRC = (HV - 23.03) / 0.189其中，“HV”表示维氏硬度值，“HRC”表示洛氏硬度值。
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洛氏硬度计（GB/T230.1—2004）
洛氏硬度计原理
在规定条件下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2个步骤压入试样表面。
卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h。
以压痕残余深度h代表硬度的高低。
洛氏硬度试验原理如图2-1所示。
1—在初始试验力F0下的压入深度；2—在总试验力F0+F1下的压入深度；3—去除主试验力F1后的弹性回复深度；4—残余压入深度h；5—试样表面；6—测量基准面；7—压头位置
图2-1洛氏硬度试验原理图
洛氏硬度值按下式计算：
N－常数，对于A、C、D、N、T标尺，N=100；其他标尺，N=130；
h－残余压痕深度，mm；
S－常数，对于洛氏硬度，S=0.002mm，对于表面洛氏硬度，S=0.001mm。
每一洛氏硬度单位对应的压痕深度，洛氏硬度为0.002mm，表面洛氏硬度为0.001mm。
压痕越浅，硬度越高。
洛氏硬度试验分为2种，一种是普通洛氏硬度试验，一种是表面洛氏硬度试验。
洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和 1.588mm、 3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg 三种试验力，它们共有九种组合，对应于洛氏硬度的九个标尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。
表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和 1.588mm钢球2种压头，采用15kg、30kg、45kg三种试验力，它们共有六种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。
洛氏硬度试验条件如表2－1所示。
洛氏硬度标尺的选用如表2－2所示。
表2－1洛氏硬度试验条件
洛氏硬度标尺技术条件
表面洛氏硬度标尺技术条件
取自国家标准GB/T230.1-2004 注：力值单位9.8N=1kg 表2－2洛氏硬度标尺的选择
N标尺用于类似洛氏标尺C、A和D检测的材料，但仅限于薄小试样和浅硬化深度的试样。
T标尺用于类似洛氏标尺B、F和G检测的材料，但仅限于薄小试样和较软且覆镀层较浅的试样。
洛氏硬度计的特点
洛氏硬度试验操作简单，测量迅速，可在指示表上直接读取硬度值，工作效率高，成为最常用的硬度试验方法之一。
由于试验力较小，压痕也小，特别是表面洛氏硬度试验的压痕更小，对大多数工件的使用无影响，可直接测试成品工件，初试验力的采用，使得试样表面轻微的不平度对硬度值的影响较小，因此，此仪器非常适于在工厂使用，适于对成批加工的成品或半成品工件进行逐件检测，该试验方法对测量操作的要求不高，非专业人员容易掌握。
洛氏硬度计的应用
洛氏硬度试验采用了3种压头，6种试验力，根据金属材料材质、硬度范围及尺寸的不同，共有15个标尺可供选择，可以测试从很软到很硬几乎全部常见的金属材料，应用范围十分广阔。
洛氏硬度计在工业生产中得到了广泛应用，成为检验产品质量，确定合理加工工艺的主要手段。
可测试各种黑色和有色金属，测试淬火钢、回火钢、退火钢、表面硬化钢、各种厚度的板材、硬质合金材料、粉末冶金材料、热喷涂层的硬度。
表面洛氏硬度计用于测试薄板金属、薄壁管材、表面硬化钢和小零件的硬度。