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星期三,2 月 25日,2026
表面处理(其他)如何测量硬度(上)

如何测量硬度(上)

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之前小编提到常见的硬度测量有三种,但由于篇幅问题,只是简单的介绍了一下,并未对其做出具体的讲解,而此推文将以ASTM E18为例来聊一下三种方法中的洛氏硬度是如何测试的。如果您想了解的更多一点,不妨花几分钟时间阅读一下本篇推文。

洛氏硬度如何看

手动洛氏硬度机

洛氏硬度没有单位,是一个无纲量的力学性能指标,因此习惯称洛氏硬度为多少度是不正确的。洛氏硬度值应不能以一个单独数字表示,因为必须指明进行试验时采用的压头和力(见表1和表 2),引述洛氏硬度值时应连同标尺符号一起使用,以代表使用的压头和力。硬度值的后面是“HR”符号和标尺符号。当使用球压头时,标尺符号后用字母“W”表示使用硬质合金球,或者字母“S”表示使用钢球(钢球压头只可用于按ASTM A623 和 ASTM A623M 测试镀锡薄钢板产品)。例如64HRBW表示洛氏B标尺的洛氏硬度值64(如果是使用的便携式洛氏硬度机来测定的结果,则需在后面加上“/P”,例如64HRBW/P)。

上面两个表中的洛氏硬度试验和表面洛氏硬度试验都可以称为洛氏硬度试验,实验原理也基本相同,只不过两种试验分类的明显差异在于所使用的试验力的不同。对于洛氏硬度试验,初试验力为10kgf(98N),总试验力为60kgf(589N),100 kgf(981N)和150kgf(1471N)。而对于表面洛氏硬度试验,初试验力为3kgf(29N),总试验力为15kgf(147N),30 kgf(294N)和 45 kgf(441N)。

洛氏硬度的测量方法

试样加载初始试验力

试样应放置在刚性试台上,且支撑方式应确保压痕表面位于垂直于压头轴线和加载方向的平面内,并避免试样发生位移。使压头与试验表面接触,并无无冲击、振动、摆动或过载地加载初始试验力。初始试验力加载时间不应超过2s。初始试验力的保持时间应为3s(+1s/-2s),然后测量初始压痕深度。

在没有冲击、振动、摆动或过载的情况下加载主试验力,将试验力从初始试验力增加到总试验力(常规洛氏硬度标尺试验,在1s~8s的时间内加载主试验力。所有HRN和HRTW表面洛氏硬度试验标尺,在小于或等于4s的时间内加载主试验力)。总试验力的保持时间应为5s(+1s/-3s)。卸载主试验力,并在初始试验力保持4s(+1s/-3s)后测量最终压痕深度(需保持加载初始试验力)。

最后计算初始压痕深度和最终压痕深度的差值h。需要注意的是,在整个测试过程中,应保护仪器免受冲击或振动。两个相邻压痕中心之间的距离应至少为压痕直径的3倍。任何压痕中心到试样边缘的距离应至少为压痕直径的 2.5 倍。


计算方法

洛氏硬度试验方法(示意图)

对于使用金刚石球顶圆锥压头的标尺(h单位为 mm);

对于使用球压头的标尺(h单位为 mm):

由于篇幅有限,有些内容无法详细说明(例如每天试验前需按说明对标尺进行检验),感兴趣的话可以自行阅读ASTM E18。

参考标准:ASTM E18

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