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洛氏硬度計(jì)相關(guān)知識(shí)介紹

時(shí)間:2017/10/19閱讀:2331
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北京時(shí)代新天測(cè)控技術(shù)有限公司是開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)新型檢測(cè)設(shè)備為重點(diǎn)的科技先導(dǎo)型企業(yè),公司以滿足用戶的需求作為企業(yè)的發(fā)展重要目標(biāo)。公司現(xiàn)有七十余種儀器儀表,硬度檢測(cè)儀器也是我們的常規(guī)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目,經(jīng)過(guò)十年的生產(chǎn)及應(yīng)用實(shí)踐,積累眾多經(jīng)驗(yàn),以下內(nèi)容是我們對(duì)洛氏硬度計(jì)的一些理解。

一、洛氏硬度計(jì)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍              

洛氏硬度試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,測(cè)量迅速,可在指示表上直接讀取硬度值,工作效率高,成為常用的硬度試驗(yàn)方法之一。洛氏硬度試驗(yàn)采用了3種壓頭,6種試驗(yàn)力,根據(jù)金屬材料材質(zhì)、硬度范圍及尺寸的不同,共有15個(gè)標(biāo)尺可供選擇,可以測(cè)試從很軟到很硬幾乎全部常見(jiàn)的金屬材料,應(yīng)用范圍十分廣闊。洛氏硬度計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用,成為檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量,確定合理加工工藝的主要手段。

由于試驗(yàn)力較小,壓痕也小,特別是表面洛氏硬度試驗(yàn)的壓痕更小,對(duì)大多數(shù)工件的使用無(wú)影響,可直接測(cè)試成品工件,初試驗(yàn)力的采用,使得試樣表面輕微的不平度對(duì)硬度值的影響較小,因此,洛氏硬度計(jì)非常適于在工廠使用,適于對(duì)成批加工的成品或半成品工件進(jìn)行逐件檢測(cè),該試驗(yàn)方法對(duì)測(cè)量操作的要求不高,非專業(yè)人員容易掌握。具體說(shuō)可以測(cè)試各種黑色和有色金屬,測(cè)試淬火鋼、回火鋼、退火鋼、表面硬化鋼、各種厚度的板材、硬質(zhì)合金材料、粉末冶金材料、熱噴涂層的硬度。

二、洛氏硬度計(jì)的檢測(cè)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(gè)步驟壓入試樣表面。卸除主試驗(yàn)力后,在初試驗(yàn)力下測(cè)量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。

 

圖2.1  洛氏硬度試驗(yàn)原理圖

                                                          

  1—在初始試驗(yàn)力F0下的壓入深度;

  2—在總試驗(yàn)力F0+F1下的壓入深度;

  3—去除主試驗(yàn)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(cè)量基準(zhǔn)面;

  7—壓頭位置

洛氏硬度值按下式計(jì)算: 洛氏硬度=N-h/S

N-常數(shù),對(duì)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(duì)于洛氏硬度,S=0.002mm,對(duì)于表面洛氏硬度,S=0.001mm。每一洛氏硬度單位對(duì)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(yàn)分為2種,一種是普通洛氏硬度試驗(yàn),一種是表面洛氏硬度試驗(yàn)。洛氏硬度試驗(yàn)采用1200金剛石圓錐和 1.588mm、 3.175mm鋼球三種壓頭,采用60kg、100kg、150kg三種試驗(yàn)力,它們共有九種組合,對(duì)應(yīng)于洛氏硬度的九個(gè)標(biāo)尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度試驗(yàn)采用1200金剛石圓錐和 1.588mm鋼球2種壓頭,采用15kg、30kg、45kg三種試驗(yàn)力,它們共有六種組合,對(duì)應(yīng)于表面洛氏的六個(gè)標(biāo)尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。

三、洛氏硬度計(jì)的應(yīng)用洛氏硬度計(jì)試驗(yàn)條件

下面以表格的形式闡述洛式硬度計(jì)的試驗(yàn)條件,取自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T230.1-2004具體見(jiàn)表3.1。相關(guān)材料檢測(cè)時(shí)對(duì)應(yīng)的壓頭、標(biāo)尺、試驗(yàn)力見(jiàn)表3.2。

                                                          

洛氏硬度標(biāo)尺

硬度

符號(hào)

壓頭類型

初試驗(yàn)力F0(N)

主試驗(yàn)力F1(N)

總試驗(yàn)力F0+ F1(N)

適用范圍

A

HRA

120°金剛石圓錐

98.07

490.3

588.4

20~88HRA

B

HRB

1.5875mm鋼球

98.07

882.6

980.7

20~100HRB

C

HRC

120°金剛石圓錐

98.07

1373

1471

20~70HRC

D

HRD

120°金剛石圓錐

98.07

882.6

980.7

40~77HRD

E

HRE

3.175mm鋼球

98.07

882.6

980.7

70~100HRE

F

HRF

1.5875mm鋼球

98.07

490.3

588.4

60~100HRF

G

HRG

1.5875mm鋼球

98.07

1373

1471

30~94HRG

H

HRH

3.175mm鋼球

98.07

490.3

588.4

80~100HRH

K

HRK

3.175mm鋼球

98.07

1373

1471

40~100HRK

表3.1洛氏硬度試驗(yàn)條件

                                       

試樣材料

壓頭

標(biāo)尺

總試驗(yàn)力kg

 

高硬度或薄硬材料。如硬質(zhì)合金、硬化薄鋼帶、滲碳后的淬硬鋼。

金剛石壓頭

A

60

中低硬度材料。如退火后的中低碳鋼、不銹鋼、銅合金、超硬鋁合金、可鍛鑄鐵等。是應(yīng)用較廣的洛氏硬度標(biāo)尺。

1/16"鋼球

B

100

淬火及低溫回火的一般鋼材、冷硬鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵、鈦合金等,及硬度值超過(guò)HRB100的材料。是應(yīng)用廣的洛氏硬度標(biāo)尺。

金剛石壓頭

C

150

中等滲層表面硬化鋼、薄硬鋼板、珠光體可鍛鑄鐵。

金剛石壓頭

D

100

鑄鐵、鋁合金、鎂合金、軸承合金

1/8"鋼球

E

100

退火黃銅、紫銅、鋁合金、軟鋼薄板

1/16"鋼球

F

60

鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵等(HRB值接近100的材料)

1/16"鋼球

G

150

鋁、鋅、鉛等軟金屬

1/8"鋼球

H

60

軟金屬薄材、軸承合金

1/8"鋼球

K

150

洛氏硬度計(jì)不易檢測(cè)的滲碳鋼、滲氮鋼、表面淬火鋼等淺層表面硬化鋼件;小零件;厚度薄至0.15mm的硬鋼帶及要求壓痕盡量小的高硬度工件。

金剛石壓頭

15N

15

金剛石壓頭

30N

30

金剛石壓頭

45N

45

軟鋼、不銹鋼、銅合金、鋁合金薄板帶材料、薄壁管材、小零件、電鍍層及要求壓痕盡量小的中、低硬度工件。

1/16"鋼球

15T

15

1/16"鋼球

30T

30

1/16"鋼球

45T

45

                                   

                                                            

                                                            

 

 

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