洛氏硬度试验是一种常用的金属材料硬度测试方法。该方法通过使用标准型压头(如金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)在先后两次对被试材料表面施加试验力(初试验力F0与总试验力F0+F1)。在试验力的作用下,压头压入试样表面。在总试验力保持一定时间后,卸除主试验力F1,保留初始试验力F0的情况下测量压入深度。以总试验力下压入深度与在初试验力下的压入深度之差(即所谓的残余压入深度)来表征硬度的高低。
洛氏硬度试验的特点是简便、迅速,并且广泛应用于生产制造和科学研究等各个领域。洛氏硬度的符号以HR表示,其硬度值按下式计算:N-常数,对于A、C、D、N、T标尺,N=100;其他标尺,N=130;h-残余压痕深度,mm;S-常数,对于洛氏硬度,S=0.002mm,对于表面洛氏硬度,S=0.001mm。
洛氏硬度试验采用不同的压头和试验力组合,形成了多种标尺,如HRA、HRB、HRC等,以适应不同材料的测试需求。例如,HRC标尺主要用于测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢;HRB标尺则用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。
在进行洛氏硬度试验时,被测试样的表面应平整光洁,无污物、氧化皮、裂缝及显著的加工痕迹,以确保测试的准确性。试验过程中,先将试样放在洛氏硬度计的载物台上,加初载荷使压头与试样紧密接触,加主载荷,待大指针转动一定时间后拉回手柄,卸除主载荷,读取硬度值。每个试样通常需测量三次,取平均值作为Zui终的洛氏硬度值。
洛氏硬度试验在材料研究、工业生产、建筑工程和汽车制造等领域具有广泛的应用。例如,在汽车制造中,洛氏硬度可以用来评估发动机零件的硬度,以确保其性能和寿命。通过洛氏硬度测试,可以快速、准确地评估材料的硬度,判断其是否符合要求,这对于确保产品质量和安全性具有重要意义。