洛氏硬度硬度標準

有一些標尺（如含N、T、W、X、Y的標尺）是對洛氏硬度試驗的補充，由表面洛氏硬度試驗得出。因為在采用洛氏硬度試驗時，當遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層等情況時，就應改用表面洛氏硬度試驗。

之所以分出這么多種標尺，是因為在標尺的使用中，越靠近上下限就越不準。

HRC標尺的使用范圍是20~70HRC，當硬度值小于20HRC時，因為壓頭的圓錐部分壓入太多，靈敏度下降，這時應改用HRB標尺。盡管HRC標尺的上限值為70HRC，但是當試樣硬度大于67HRC時，壓頭尖端承受的壓力過大，金剛石容易損壞，壓頭壽命會大大縮短，所以在測量偏HRC標尺上限的硬度時，應使用HRA標尺，因為HRA的上限范圍同HRC相當，但試驗力要小很多。

HRA標尺的使用范圍是20-88HRA，由美國標準ASTM E140可以獲得以下換算關系：27HRA≈30HRB；60HRA≈100HRB≈20HRC；85.6HRA≈68HRC；可見，在同等數值的情況下，對應標尺的硬度由高到低為C、A、B，但HRA標尺的測試范圍廣，基本包含了HRB和HRC，涵蓋了從軟鋼（HRB）、硬鋼（HRC）到硬質合金的硬度范圍。但事實上，HRA標尺很少用于測試軟鋼，主要用于測試薄硬鋼板、深層滲碳鋼和硬質合金。在硬質合金方面，由于技術進步，有些材料硬度已達到93-94HRA，材料硬度超出HRA的測量范圍上限已成為慣例。依借于HRA標尺測試范圍廣的特性，在使用洛氏硬度計測試鋼試樣時，如果不知試樣是軟鋼還是硬鋼，可先用HRA標尺試測一下，當硬度值小于60HRA時可改用HRB標尺，當硬度值大于60HRA時可改用HRC標尺。

HRB標尺的使用范圍是20~100HRB，當硬度值低于20HRB時，由于鋼球的壓入深度過大，金屬蠕變加劇，試樣在試驗力作用下的變形時間延長，測試值準確度降低，此時應改用HRF標尺。當硬度值大于100HRB時，因為鋼球壓入深度過淺，靈敏度降低，精度下降，此時應改用HRC標尺。在使用HRB標尺測試鋼試樣時，一個特別值得注意的地方是：當預先不知道試樣是軟鋼還是硬鋼時，決不可使用HRB標尺做測試，因為用鋼球壓頭誤測了淬火鋼，鋼球就可能會變形，鋼球壓頭就會損壞，這是鋼球壓頭損壞的主要原因。遇到這種情況時應先用金剛石壓頭，用HRA標尺測試一下，再決定是用HRB還是用HRC。

HRF標尺的使用范圍是60~100HRF。HRF標尺是國外使用較多的一個標尺，它是測試純銅和較軟的銅合金材料很好的檢測手段。但是在中國，也存在標準硬度塊短缺的問題，它的應用也受到了限制。

HRG標尺適用于HRB值接近100的材料，對于鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵這些硬度范圍介于HRB標尺的高端和HRC標尺低端的材料，如果改用HRG標尺，就可以大大改善測試的靈敏度，提高測試精度。

鋼材的硬度：金屬硬度(Hardness）的代號為H。

●常規(guī)表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC較為常用。

●HB應用范圍較廣，一般用于材料較軟的時候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。HRC適用于表面高硬度材料。HRC適用范圍HRC 20－67，相當于HB225－650。兩者的原理區(qū)別在于：布氏硬度以壓痕直徑來衡量硬度，而洛氏硬度（HR）以壓痕深度來衡量硬度。洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數點求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。布式硬度壓痕較大，測量值準，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測一類。

●HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度（HV）以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的載荷除以表面積，即為維氏硬度值（HV）。

●HL手提式硬度計，測量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面后，產生彈跳；利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回彈速度）/ VA（沖擊速度），所以撞擊響聲以通透為好。

●最常用的便攜式里氏硬度計用里氏（HL）測量后可以轉化為：布氏（HB）、洛氏（HRC）、維氏（HV）、肖氏（HS）硬度。

洛氏硬度試驗采用三種試驗力，三種壓頭，它們共有9種組合，對應于洛氏硬度的9個標尺：HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH和HRK。這9個標尺的應用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。HRA 60kg載荷金剛石錐壓入器；HRB 100kg載荷1/16"直徑鋼球壓頭；HRC 150kg載荷金剛石錐壓入器；最常用標尺是HRC、HRB和HRF，其中HRC標尺用于測試淬火鋼、回火鋼、調質鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應用最多的硬度試驗方法。HRB標尺用于測試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標尺盡管也可用于大多數黑色金屬，但是實際應用上一般只限于測試硬質合金和薄硬鋼帶材料。

表面洛氏硬度試驗采用三種試驗力，兩種壓頭，它們有6種組合，對應于表面洛氏硬度的6個標尺。表面洛氏硬度試驗是對洛氏硬度試驗的一種補充，在采用洛氏硬度試驗時，當遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層時，就應改用表面洛氏硬度試驗。這時采用與洛氏硬度試驗相同的壓頭，采用只有洛氏硬度試驗幾分之一大小的試驗力，就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗結果。表面洛氏硬度的N標尺適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測試的材料；T標尺適用于類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測試的材料。

洛氏硬度計和表面洛氏硬度計的標尺（即不同的壓頭和試驗力組合）通常按材料種類、試樣厚度和硬度范圍三方面的因素來選擇，具體選擇方法敘述如下：

按材料種類選擇

A標尺多用于測量碳化鎢、硬質合金、表面硬化零件等等的硬度；

B標尺多用于測量有色金屬、合金及退火鋼等低硬度的零件的硬度；

C標尺多用于測量碳鋼、工具鋼及合金鋼等經淬火、回火處理的試樣的硬度。

按材料選擇并不是一種嚴格的做法。因為每一種材料隨著其所采用的不同的熱處理工藝，其最終硬度不可能相同，因此所適應的硬度標尺也不會相同。

按樣品的硬度范圍選擇

1：樣品硬度與材料成分及熱處理工藝的關系：在相同的熱處理工藝下，材料的含碳量越高，材料的硬度也越高。對應于相同的材料，由工藝引起的硬度高低是：淬火、正火、退火。

2：各種洛氏硬度標尺的適應范圍。每種洛氏硬度標尺都有一個可用范圍，這一點很容易從硬度計刻度盤上的分度來確定。

不同洛氏硬度標尺（不包括表面洛氏硬度標尺）的使用范圍如下：

按厚度或硬化層深度

洛氏硬度試驗對樣品試樣有要求，其厚度不能小于殘余壓痕深度的10倍，試樣背面不能出現明顯的變形痕跡。由此樣品的厚度決定了載荷的選擇，載荷必須保證其所引起的變形小于樣品的最小厚度。對于每一種硬度試驗，都存在最小可測量厚度 。2100433B

洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值的指標，以0.002毫米作為一個硬度單位。在洛氏硬度試驗中采用不同的壓頭和不同的試驗力，會產生不同的組合，對應于洛氏硬度不同的標尺。常用的有3個標尺，其應用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。

洛氏硬度（HR）測試，當被測樣品過小或者布氏硬度（HB）大于450時，就改用洛氏硬度計量。試驗方法是用一個頂角為120度的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm/3.175mm/ 6.35mm/12.7mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕深度求出材料的硬度。最常用的三種標尺為A、B、C，即HRA、HRB、HRC，要根據實驗材料硬度的不同，選用不同硬度范圍的標尺來表示。

1. HRA是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度較高的材料。例如：鋼材薄板、硬質合金。

2. HRB 是采用100Kg載荷和直徑1.5875mm淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料。例如：軟鋼、有色金屬、退火鋼等。

3.HRC是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度較高的材料。例如：淬火鋼、鑄鐵等 。2100433B

按應用方式來分：一般洛氏硬度計，表面洛氏硬度計，綜合型洛氏硬度計；

按操作方式來分：手動洛氏硬度計，電動洛氏硬度計；

按顯示方式來分：指針式，數顯洛氏硬度計；

按加載方式來分：砝碼通過杠桿原理加載，電機和傳感器組成閉環(huán)加載；

按參考平臺來分：手動平臺洛氏硬度計，平臺移動式自動洛氏硬度計，機頭移動式自動洛氏硬度計。

洛氏硬度試驗是簡便、迅速的硬度測試方法。洛氏硬度試驗方法廣泛應用於生產制造、科學研究的各個領域。

洛氏硬度的符號以HR表示。為適應各種不同材料的應用，根據所用的壓頭及試驗力的不同組合區(qū)分為洛氏硬度標尺（A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、P、R、S、V……）。