硬度反映了材料彈塑性變形特性，是一項重要的力學性能指標與其他力學性能的測試方法相比，硬度試驗具有下列優(yōu)點：試樣制備簡單，可在各種不同尺寸的試樣上進行試驗，試驗后試樣基本不受破壞；設備簡便，操作方便，測量速度快；硬度與強度之間有近似的換算關系，根據測出的硬度值就可以粗略地估算強度極限值所以硬度試驗在實際中得到廣泛地應用 硬度測定是指反一定的形狀和尺寸的較硬物體(壓頭)以一定壓力接觸材料表面，測定材料在變形過程中所表面出來的抗力有的硬度表示了材料抵抗塑性變形的能力(如不同載荷壓入硬度測試法)，有的硬度表示材料抵抗彈性變形的能力(如肖氏硬度)通常壓入載荷大于9.81N(1kgf)時測試的硬度叫宏觀硬度，壓力載荷小于9.81N(1kgf)時測試的硬度叫微觀硬度前者用于較在尺寸的試件，希反映材料宏觀范圍性能；后者用于小而薄的試件，希反映微小區(qū)域的性能，如顯微組織中不同的相的硬度，材料表面的硬度等 硬度計的種類很多，這里ZD介紹Z常用的洛氏布氏維氏和顯微硬度測試法 洛氏硬度測試法 一洛氏硬度的測量原理 洛氏硬度測量法是Z常用的硬度試驗方法之一它是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預載荷和主載荷)作用下，壓入材料的塑性變形濃度來表示的通常壓入材料的深度越大，材料越軟；壓入的濃度越小，材料越硬0-0：未加載荷，壓頭未接觸試件時的位置 1-1：壓頭在預載荷P0(98.1N)作用下壓入試件深度為h0時的位置h0包括預載所相起的彈形變形和塑性變形 2-2：加主載荷P1后，壓頭在總載荷P= P0+ P1的作用下壓入試件的位置 3-3：去除主載荷P1后但仍保留預載荷P0時壓頭的位置，壓頭壓入試樣的深度為h1由于P1所產生的彈性變形被消除，所以壓頭位置提高了h，此時壓頭受主載荷作用實際壓入的濃度為h= h1-h0實際代表主載P1造成的塑性變形深度 h值越大，說明試件越軟，h值越小，說明試件越硬為了適應人們習慣上數值越大硬度越高的概念，人為規(guī)定，用一常數K減去壓痕深度h的數值來表示硬度的高低并規(guī)定0.002mm為一個洛氏硬度單位，用符號HR表示，則洛氏硬度值為： 此值為無量綱數測量時可直接在表盤上讀出表盤上有紅黑兩種刻度，紅色的30和黑色的0相重合 使用金剛石圓錐壓頭時，常數K為0.2mm，硬度值由黑色表盤表示，此時 使用鋼球(=1.588mm)壓頭時，常數K為0.26mm，硬度值由紅色表盤表示，此時 洛氏硬度計的壓頭共有5種，其中Z常用的有兩種：一種是頂角為120°的金剛石圓錐壓頭，用來測試高硬度的材料；另一種是直徑為的淬火鋼球，用來測軟材料的硬度對于特別軟的材料，有時還使用直徑為的鋼球作壓頭，不過這幾種比較少用 為了擴大洛氏硬度的測量范圍，可用不同的壓頭和不同的總載荷配成不同標度的洛氏硬度洛氏硬度共有15種標度供選擇，它們分別為：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV其中常用的幾種標度列表如下： 各種洛氏硬度值的符號及應用 標度符號壓頭總載荷 N(kg)表盤上 刻度顏色常用硬度 值范圍應用舉例 HRA金剛石圓錐588.6(60)黑色70~85碳化物硬質合金表面淬火鋼等 HRB1.588mm鋼球981(100)紅色25~100軟鋼退火鋼銅合金 HRC金剛石圓錐1471.5(150)黑色20~67淬火鋼調質鋼等 HRD金剛石圓錐981(100)黑色40~77薄鋼板中等厚度的表面硬化工件 HRE3.175mm鋼球981(100)紅色70~100鑄鐵鋁鎂合金軸承合金 HRF1.588mm鋼球588.6(60)紅色40~100薄板軟鋼退火銅合金 HRG1.588mm鋼球1471.5(150)紅色31~94磷青銅鈹青銅 HRH3.175mm鋼球588.6(60)紅色 鋁鋅鉛 二洛氏硬度計的構造 洛氏硬度計種類很多，構造各不相同，但構造原理及主要部件都相同 - 壓頭 -載荷法碼 --主杠桿 -測量杠桿 --讀數百分表 --裝壓腦處 -表盤 -緩沖裝置 --載物臺 -升降絲杠 -載物臺 --升降絲杠手輪 --加載手輪 --卸載手輪