洛氏硬度計常識及維護保養(yǎng)
一、洛氏硬度實驗原理
在規(guī)定條件下，將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球）分2個步驟壓入試樣表面。卸除主試驗力后，在初試驗力下測量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度ｈ代表硬度的高低。
洛氏硬度試驗原理如圖所示：
1—在初始試驗力F0下的壓入深度；2—在總試驗力F0+F1下的壓入深度；3—去除主試驗力F1后的彈性回復(fù)深度；4—殘余壓入深度h；5—試樣表面；6—測量基準(zhǔn)面；7—壓頭位置洛氏硬度值按下式計算：
N－常數(shù)，對于A、C、D、N、T標(biāo)尺，N=100；其他標(biāo)尺，N=130；
h－殘余壓痕深度，mm；
S－常數(shù)，對于洛氏硬度，S=0.002mm，對于表面洛氏硬度，S=0.001mm。每一洛氏硬度單位對應(yīng)的壓痕深度，洛氏硬度為0.002mm，表面洛氏硬度為0.001mm。壓痕越淺，硬度越高。洛氏硬度試驗分為2種，一種是普通洛氏硬度試驗，一種是表面洛氏硬度試驗。洛氏硬度試驗采用120°金剛石圓錐和直徑1.5875mm、3.175mm鋼球三種壓頭，采用60kg、100kg、150kg三種試驗力，它們共有九種組合，對應(yīng)于洛氏硬度的九個標(biāo)尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度試驗采用120°金剛石圓錐和直徑1.587mm鋼球2種壓頭，采用15kg、30kg、45kg三種試驗力，它們共有六種組合，對應(yīng)于表面洛氏的六個標(biāo)尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。
二、洛氏硬度試驗條件
1、 洛氏硬度標(biāo)尺、實驗力、壓頭、硬度范圍及材料對照表：
| 洛氏硬度標(biāo)尺 | 硬度 符號 | 壓頭類型 | 初試驗力 F0（N） | 主試驗力 F1（N） | 總試驗力 F0+ F1（N） | 適用范圍 | 測定材料 |
| A | HRA | 120°金剛石圓錐 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 20～88HRA | 硬質(zhì)合金 很薄很硬的鋼材 表面硬化層較薄的硬化鋼 |
| B | HRB | 1.5875mm鋼球 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 20～100HRB | 低碳鋼 軟金屬 銅合金 鋁合金 可鍛鐵 |
| C | HRC | 120°金剛石圓錐 | 98.07 | 1373 | 1471 | 20～70HRC | 一般鋼材 硬度較高的鑄件 珠光體 可鍛鐵 淬火+回火的合金鋼 |
| D | HRD | 120°金剛石圓錐 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 40～77HRD | 薄鋼材 表面硬化鋼材 珠光體 可鍛鐵 |
| E | HRE | 3.175mm鋼球 | 98.07 | 882.6 | 980.7 | 70～100HRE | 鑄鐵 較小鋁合金 鎂合金 軸承合金 |
| F | HRF | 1.5875mm鋼球 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 60～100HRF | 硬度較低的有色金屬（退火銅合金） 軟質(zhì)薄合金板 |
| G | HRG | 1.5875mm鋼球 | 98.07 | 1373 | 1471 | 30～94HRG | 可鍛鐵 銅-鎳-鋅 銅-鎳合金 |
| H | HRH | 3.175mm鋼球 | 98.07 | 490.3 | 588.4 | 80～100HRH | 硬度很低的有色金屬、輕金屬像（鋁、鋅、鉛） |
| K | HRK | 3.175mm鋼球 | 98.07 | 1373 | 1471 | 40～100HRK | 軸承合金及較軟的金屬或薄材 |
2、表面洛氏硬度標(biāo)尺技術(shù)條件
| 表面洛氏 硬度標(biāo)尺 | 硬度 符號 | 壓頭類型 | 初試驗力F0（N） | 主試驗力F1（N） | 總試驗力 F0+ F1（N） | 適用范圍 |
| 15N | HR15N | 120° 金剛石圓錐 | 29.42 | 117.7 | 147.1 | 70～94HR15N |
| 30N | HR30N | 264.8 | 294.2 | 42～86HR30N | ||
| 45N | HR45N | 411.9 | 441.3 | 20～77HR45N | ||
| 15T | HR15T | 1.5875mm 鋼球 | 29.42 | 117.7 | 147.1 | 67～93HR15T |
| 30T | HR30T | 264.8 | 294.2 | 29～82HR30T | ||
| 45T | HR45T | 411.9 | 441.3 | 10～72HR45T |
三、洛氏硬度式樣或實驗層Zui小厚度
| 硬度值 標(biāo)尺 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 77 | 80 | 88 | 90 | 94 | 100 |
| A（mm） | 1.6 | 1.4 | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.46 | 0.4 | 0.24 | - | - | - |
| B（mm） | 3.3 | 3.0 | 2.7 | 2.4 | 2.1 | 1.8 | 1.59 | 1.5 | 1.26 | 1.2 | 1.08 | 0.9 |
| C（mm） | 1.6 | 1.4 | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 0.6 | - | - | - | - | - | - |
| D（mm） | - | - | 1.2 | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.46 | - | - | - | - | - |
| E（mm） | - | - | - | - | - | 1.8 | 1.59 | 1.5 | 1.26 | 1.2 | 1.08 | 0.9 |
| F（mm） | - | - | - | - | 2.1 | 1.8 | 1.59 | 1.5 | 1.26 | 1.2 | 1.08 | 0.9 |
| G（mm） | - | 3.0 | 2.7 | 2.4 | 2.1 | 1.8 | 1.59 | 1.5 | 1.26 | 1.2 | 1.08 | - |
| H（mm） | - | - | - | - | - | - | - | 1.5 | 1.26 | 1.2 | 1.08 | 0.9 |
| K（mm） | - | - | 2.7 | 2.4 | 2.1 | 1.8 | 1.59 | 1.5 | 1.26 | 1.2 | 1.08 | 0.9 |
洛氏硬度-式樣Zui小厚度關(guān)系圖
四、洛氏硬度實驗Zui小間距
在洛氏硬度實驗中，適當(dāng)?shù)谋３謮汉壑g的距離或壓痕距式樣邊緣的距離，對于獲得正確的實驗結(jié)果是十分重要的。
在ISO 6508-1中，對洛氏硬度實驗和表面洛氏硬度實驗壓痕間距的規(guī)定是相同的：
兩相鄰壓痕中心之間距離至少應(yīng)為壓痕直徑的4倍，但不應(yīng)小于2mm；
任意壓痕中心距式樣邊緣距離應(yīng)為壓痕直徑的2.5倍，但不小于1mm。
五、洛氏硬度的范圍
HRA（金剛石圓錐壓頭）20~88
HRC（金剛石圓錐壓頭）20~70
HRB（直徑1.588mm鋼球壓頭）20~100
六、洛氏硬度實驗對試樣表面的要求
對洛氏硬度試樣表面的規(guī)定有兩點，一點是盡可能保證試驗面是平面，這主要是針對加工的試樣而言，由于洛氏硬度計硬度測量原理是通過測量壓痕深度而計算硬度值的，所以理想的表面是平面。然而對于許多工件和半成品來說可能是曲面，曲面上測得的洛氏硬度值誤差要比平面上大，這一方面是曲面修正值本身是近似的。另一方面，壓頭軸線應(yīng)在曲面Zui高的點試驗，對中的偏差也往往是造成曲面硬度值誤差較大的原因。另一點要求是表面粗糙度，過于粗糙的試樣表面會使測定的洛氏硬度值偏低和數(shù)據(jù)分散度加大，因此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為表面粗糙度（Ra）不大于0.8um，尤其對于進行機加工的試樣。在對一些工件的洛氏硬度測量中由于表面不能加工使表面粗糙度（Ra）達不到0.8um，此時應(yīng)注意試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
式樣表面粗糙度的增加表明微觀上表面的凹凸不平幅度變大，在相同試驗力的作用下壓頭壓入深度更大些，因此在較粗糙的式樣上反映出的洛氏硬度值偏低。
七、洛氏硬度實驗對試驗力施加保持時間的規(guī)定
1.使壓頭與試樣表面接觸，無沖擊震動地施加初試驗力F0，初始試驗力保持時間 不應(yīng)超過3s。
2.無沖擊和振動地將測量裝置調(diào)整至基準(zhǔn)位置，從初始試驗力F0施加至主試驗力的時間應(yīng)在1s~8s之內(nèi)。
3.總試驗力F保持時間為4s±2s。
八、洛氏硬度實驗結(jié)果的表示
A、 C和D標(biāo)尺洛氏硬度用硬度數(shù)、符號HR和使用的標(biāo)尺字母表示。
示例：59HRC表示用C標(biāo)尺測得的洛氏硬度值為59。
B、E、F、G、H和K標(biāo)尺洛氏硬度用硬度數(shù)，符號HR，使用的標(biāo)尺及球壓頭符號（鋼球為S，硬質(zhì)合金球為W）表示。
示例：60HRBW表示用硬質(zhì)合金球壓頭在B標(biāo)尺上測得的洛氏硬度值為60。
九、洛氏硬度計的日常維護和保養(yǎng)
硬度計是集機械、液晶、電子電路技術(shù)于一身的高科技產(chǎn)品。與其他精密電子產(chǎn)品一樣，在我們的精心維護下，它的性能才能得到充分發(fā)揮，使用壽命才能更長?，F(xiàn)在為大家介紹一下在日常的使用過程中如何對它進行維護與保養(yǎng)。
1、 應(yīng)把硬度計安裝在干燥、無腐蝕介質(zhì)和無震動的場所，以確保儀器的精度不受損害，并保證試驗過程的平穩(wěn)和讀數(shù)的可靠性。
2、搬運硬度計時必須卸下砝碼和壓頭，并在壓頭座與樣品臺之間夾防震膠墊。
3、定期在絲杠與手輪的接觸面注入少量機油，以保操作的靈活性。
4、在試驗過程中，不允許用手去摸動被試零件，以免造成試驗結(jié)果的不準(zhǔn)確，或損壞其金剛石錐體壓頭。
5、用本機攜帶的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊定期檢查硬度計精度。
1）將工作臺及標(biāo)準(zhǔn)硬度塊擦凈，在硬度塊工作面進行試驗，決不允許在支承面試驗。
2）硬度計使用前，應(yīng)將絲杠頂面和工作臺上端面擦凈。
3）如發(fā)現(xiàn)硬度示值誤差較大：
① 可拿下工作臺，檢查其與絲杠接觸面是否清潔；
② 檢查絲杠保護套是否頂起工作臺；
③ 檢查壓頭是否損壞。
4）在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊不同位置試驗時，硬度塊應(yīng)在工作臺上拖動，不應(yīng)拿離工作臺。
6、 硬度計在使用過程中，不應(yīng)該頻繁地進行開關(guān)。
7、儀器應(yīng)定期進行核查，并周期進行檢定。
8、硬度計的維修
硬度計屬于精密電子產(chǎn)品，當(dāng)它發(fā)生故障時，不要擅自開機檢查，而應(yīng)該向?qū)I(yè)的技術(shù)人員尋求幫助。這就要求我們在選購硬度計時要將硬度計的售后服務(wù)了解清楚。
9、硬度計長時間不使用時，應(yīng)用防塵罩將機器蓋好。
一、 我廠洛氏硬度計符合以下各個標(biāo)準(zhǔn)：
1、國際標(biāo)準(zhǔn)Zui新版本：
ISO 6508-1:1999金屬材料 洛氏硬度試驗 第1部分：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T）標(biāo)尺
ISO 6508-2:1999金屬材料 洛氏硬度試驗 第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T）標(biāo)尺
ISO 6508-3:1999金屬材料 洛氏硬度試驗 第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T）標(biāo)尺
2、國家新標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 230.1-2004 金屬洛氏硬度試驗 第1部分：試驗方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T）標(biāo)尺
GB/T 230.2-2002 金屬洛氏硬度試驗 第2部分：硬度計的檢驗與校準(zhǔn)（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T）標(biāo)尺
GB/T 230.3-2002 金屬洛氏硬度試驗 第3部分：標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的標(biāo)定（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T）標(biāo)尺