洛氏硬度实验报告(2)_2.docx

洛氏硬度实验报告(2)洛氏硬度实验报告一、实验目的1、了解硬度测定的基本原理及应用范围2、了解布氏、洛氏硬度实验机的主要结构及操作方法二、实验原理(一) 洛氏硬度试验的基本原理洛氏硬度属于压入硬度法，但它不是测定压痕面积，而是根据压痕深度来确定硬度值指标其试验原理如图3-3所示洛氏硬度的试验原理：用金刚石圆锥体压头或一定直径的钢球压头，在初试验力F0和主试验力F1先后作用下，压入试样表面，保持一定时间，卸除主试验力，保留初试验力，此时的压入深度为h1，在初试验力作用下的压入深度为h0，它们之差e(h1—h0)来表示压痕深度的永久增量每压入0.002mm为一个洛氏硬度单位图1）1.3洛氏硬度的计算公式：HRA、C=100—(e/0.002)HRB=130—(e/0.002)、 洛氏硬度试验所用压头有两种：一种是顶角为120的金刚石圆锥，另一种是直径为1/16"（1.588mm）的淬火钢球根据金属材料软硬程度不一，可选用不同的压头和载荷配合使用，最常用的是HRA、HRB和HRC这三种洛氏硬度的压头、负荷及使用范围列于表3-2表3-2 常见洛氏硬度的试验规范及使用范围标尺所用符号/压头总负荷kgf表盘上刻度颜色测量范围相当维氏硬度值应用范围HRA金刚石圆锥60 黑色70-85 390-900碳化物、硬质合金、淬火工具钢、浅层表面硬化层HRB 1/16"钢球100 红色25-100 60-240软钢（退火态、低碳钢正火态）、铝合金HRC金刚石圆锥150 黑色20-67 249-900淬火钢、调质钢、深层表面硬化层表注：(1)金刚石圆锥的顶角为120+30，顶角圆弧半径为0.210.01mm(2)初负荷均为10公斤洛氏硬度测定时，需要先后两次施加载荷（初载荷及主载荷），预加载荷的目的是使压头与试样表面接触良好，以保证测量结果准确。

图3-3中0-0位置为未加载荷时的压头位置，1-1位置为加上10 Kgf 预加载荷后的位置，此时压入深度为h1，2-2位置为加上主载荷后的位置，此时压入深度为h2，h2包括由加载所引起的弹性变形和塑性变形，卸除主载荷后，由于弹性变形恢复而稍提高到3-3位置，此时压 头的实际压入深度为h 3洛氏硬度就是以主载荷所引起的残余压入深度（h=h 3-h 1）来表示但这样直接以压入深度的大小表示硬度，将会出现硬的金属硬度值小，而软的金属硬度值大的现象，这与布氏硬度所标志的硬度值大小的概念相矛盾为了与习惯上数值越大硬度越高的概念相一致，采用一常数（K ）减去（h 3-h 1）的差值表示硬度值为简便起见又规定每0.002mm 压入深度作为一个硬度单位（即刻度盘上一小格） 洛氏硬度值的计算公式如下：002.0)(13h h K HR --= 式中：h 1——预加载荷压入试样的深度（mm ）；h 3——卸除主载荷后压入试样的深度（mm ）；K ——常数，采用金刚石圆锥时K ＝0.2（用于HRA 、HRC ）；采用钢球时K ＝0.26（用于HRB ）因此上式可改为：HRC （或HRA ）＝002.010013h h --HRB ＝002.013013h h -- （二）洛氏硬度试验机的结构和操作 三实验设备HRS-150数显洛氏硬度计四实验步骤硬度计放置妥当后，先将机体固定螺钉拆除，再旋出4 只上盖螺钉（5），用吸钩按在上盖，然后取出上盖（6），将机体内扣住测量杠杆（1）上的橡皮筋解去（图6），以及主杠杆（2）尾部的扎带（图4），及时盖上上盖防止灰尘入内。

逆时针转动旋轮(1)，取出升降丝杆上垫块，从升降丝杆上拔出其最上面的保护罩（2），取下另外2 只保护罩，将升降丝杆上的防锈油擦尽，涂上少量薄质机油润滑然后安装好保护罩，放上试台（3）最后打开后盖（8），将固定活动部件的白纱带以及砝码（6）（9）和连杆部分下面的橡皮垫块去除（4）根据试件的硬度测试要求来选择标尺，依据标尺确定总试验力匀速 转动变荷手轮（11），来改变主试验力大小将压头(4)安装在测杆孔中，贴紧支承面，把压头紧固螺钉(11)略为拧紧，将试件放在试台上顺时针转动旋轮(1)，升降丝杆上升，压头与试件接触时，缓慢平稳上升丝杆，直到显示窗口Ⅰ显示295～305 之间，硬度计开始加荷→保荷→卸荷，自动完成测试过程注意：如显示窗口数值超过305，本机则发出“滴……”声报警这时，下降丝杆，试件移动测试位置，重新进行测试当硬度计主试验力完全卸除后，听到“滴”声，显示窗口所显示的数值即为硬度值此时才可以逆时针旋转旋轮使压头脱离被测试件，本机自动复零，则一次试验循环结束如需继续测试则可循环操作 五实验数据第一次试验39.2第二次试验39.0六实验注意事项1 被测试件的表面应平整光洁，不得带有污物、氧化皮、凹坑及显著的加工痕迹，试件的支撑面和试台应清洁，保持良好密合，试件的厚度约大于10 倍压痕深度2 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设计制造专用夹具(我公司备有各种形状的试台，用户可以根据需要选购)，使硬度测试具有准确的示值。

3 一定要匀速转动变荷手轮，来改变主试验力大小，这样测得的硬度值才更准确 -全文完-7。