表面洛氏硬度计检测方法_沈阳天星试验仪器股份有限公司

表面洛氏硬度计检测方法

表面洛氏硬度检测法是洛氏硬度检测法的基础上发展起来的，两者的检测原理完全相同。由于普通洛氏硬度检测力较大，不宜于测量较薄或经表面热处理以及化学热处理后试样的表面硬度，于是，利用洛氏检测法的原理，将初检测力由一般洛氏所用的98.07N力改为29.42N，将总检测力由一般洛氏所用的588.4N、980.7N、1471N分别改为147.1N、294.2N、44.3N。其压头仍为120°金刚石圆锥和规定尺寸的钢球或硬质合金球两类，仅圆锥角△α规定为±20’。

1. 原理

在初始检测力F₀及主检测力F₁的先后作用下，将压头（金刚石圆锥或球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主检测力，用测量残余深度增量计算硬度值。

2. 符号计算公式

表面洛氏硬度检测及计算公式所用符号及其含义请见下表

表面洛氏硬度标尺	表面洛氏硬度符号	压头类型	初始检测力F0/N	主检测力F1/N	总检测力F/N	适用范围
15N	HR15N	120°金刚石圆锥	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	Φ1.588mm球	29.42	117.7	147.1	67～93HR15T
30T	HR30T			264.8	294.2	29～82HR30T
45T	HR45T			411.9	441.3	1～72HR45T

计算公式：

根据表面洛氏定义为在去除主检测力F₁后，在初检测力F₀下的残余压痕深度每0.001mm为一单位表示。表面洛氏与洛氏的区别，它的N值都是100（洛氏中用钢球标尺是130）。表面洛氏硬度计算公式为：

球压头 HR15T(30T、45T)=100-h/0.001

金刚石压头 HR15N(30N、45N)=100-h/0.001

3. 检测过程及示意图

1）检测过程示意图如下：

表面洛氏压头试验示图.jpg

2）检测过程

上图中1位表示检测台上升，试样表面接触压头后继续上升，光学洛氏硬度计投影屏上刻度向上移动至刻线指到100为止。此时，初始检测力F₀已加上，压头压入深度为h₀，反映硬度值的压入深度是从h₀这一基准线位置开始计算的。

2位置表示加上主检测力F₁后，压头从基准线开始进一步压入试样，此时压入深度决定于试样的硬软。光学洛氏硬度计投影屏上刻度向下移动至某一位置，反映在总检测力作用下的压入深度，从图上看出其压入深度为h₁。

3位表示卸除主检测力F1后，在保留初检测力F₀情况下，压头由于被检测材料的弹性回复向上稍推起压头，推起的高度决定于该种金属材料弹性回复能力的大小。在光学投影屏上刻度向上移动少许。此时压入深度为h,可直接从光学投影屏上读出所用标尺硬度值HR。

4. 应用范围及标尺选用

表面洛氏由于检测方法较简便，仪器结构简单、价廉，对于大量产品检测或缺少小检测力维氏硬度计条件下，常用于薄材、各种强化层以及化学热处理表面层的硬度测定。特别是在镀锌、镀锡、镀铬等工业部门得到广泛应用。这些部门的产品标准中就有采用表面洛氏硬度检测法的规定。

压头与检测力，应在检测过程中寻求最理想条件。主要应考虑试样的厚薄、渗层的深浅、表面硬度大小等。

一般情况可参考下表选择标尺：

标尺	压头	允许使用范围	常用测量范围	应用举例
15N	金刚石圆锥体锥角120°，顶端球面半径0.2 mm	0～98	70～94	硬质合金、氮化钢、渗碳钢、各种钢板等
30N		0～97	42～86	表面淬火钢、渗碳钢、刀子、薄钢板等
45N		0～95	20～78	淬火钢、调质钢、硬铸铁及零件边缘等
15T	球直径1.588mm(1/16in)	0～94	62～94	退火铜合金、黄铜、青铜薄板、薄软钢、铝合金
30T		0～84	15～82	薄软钢、铝合金、黄铜、青铜、可锻铸铁
45T		0～76	8～76	珠光体铁、铜镍和锌镍合金薄板

N标尺适用于类似洛氏标尺C、A和D检测的材料，但它只适用于薄小试样和浅硬化深度的试样。

T标尺用于类似洛氏标尺B、F和G检测的材料，但它只适用于薄小试样和较软且覆镀层较浅的试样。

目前国内在生产现场普通应用的表面洛氏硬度计为沈阳天星试验仪器生产的PHR系列表面洛氏硬度计，根据所测工件的大小不同可分为开口尺寸为25mm*25mm的PHR-1S型和PHR-1ST型，两个型号的砧座有所区别PHR-1ST是用来检测管材的洛氏硬度的适合用于管材内径小于4.8mm的管材；还有一种型号为开口尺寸50*50mm的PHR-2S型表面洛氏硬度计。天星表面洛氏硬度计是用于测试薄小的零件，例如马口铁、薄钢板、铜带、铝带、五金件、小型冲压件等。