洛氏和维氏硬度试验(精品课件)
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目录
❖ 一、试验原理 ❖ 二、试样及试验设备 ❖ 三、试验操作要点 ❖ 四、应用范围及优缺点
一、试验原理
洛氏硬度试验方法与布氏硬度试验方法不同，它不是通过测量压痕 面积来计算硬度值，而是采用测量压痕深度的方法来表示材料的硬 度。
压头采用锥角为120o的金刚石圆锥或一定直径的压头。
1—在初始试验力F0下的压入深度； 2—在总试验力F0+F1下的压入深度； 3—去除主试验力F1后的弹性回复深 度；
F0
F 0+F 1
F0Leabharlann 洛氏硬度计算公式HR = N –H/S
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，S=0.002mm。
洛氏硬度计根据压头类型和主载荷不同，分为九个 标尺，常用的标尺为A、B、C。
压头 （1）金刚石压头锥角120°，顶部曲率半径为0.2mm （2）硬质合金球直径为1.5875mm或3.715mm
三、试验操作要点
（一）实验温度 实验一般在10℃～35℃的室温下进行。 对精度要求较高的试验，室温应控制在（23±5）℃ （二）洛氏硬度实验标尺的选择
洛氏硬度标尺 A B C D E F G H K
15N 30N 45N 15T 30T 45T
适用范围 （20～88）HRA （20～100）HRB （20～70）HRC （40～77）HRD （70～100）HRE （60～100）HRF （30～94）HRG （80～100）HRH （40～100）HRK （70～94）HR15N （42～86）HR30N （20～77）HR45N （67～93）HR15T （29～82）HR30T （10～72）HR45T
缺点
维氏硬度试验效率低， 要求较高的试验技术， 对于试样表面的光洁度 要求较高，通常需要制 作专门的试样，操作麻 烦费时，通常只在实验 室中使用。
谢谢观看
2020/8/9
精品PPT，下载后可编 辑使用非常方便
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二、试样及试验设备
维氏硬度试验原理
维氏硬度压痕
维氏硬度计
❖ 维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值，后面的 数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。
❖ 维氏硬度保留了布氏硬度和 洛氏硬度的优点。
小
负
荷
维
显微维氏硬度计
氏
硬
度
计
三、试验操作要点
四、优缺点
优点
压痕正方形，轻廓清晰， 对角线测量准确，因此， 维氏硬度试验是常用硬度 试验方法中精度最高的， 同时它的重复性也很好， 这一点比布氏硬度计优越。
（3）试样厚度 对于用金刚石圆锥压头进行试验，试样或试验层厚度 不小于残余压痕深度的10倍；对于用硬质合金球压头进行试验，试 样或试验层的厚度不小于残余压痕深度的15倍。
实验设备
在规定条件下，将压头分2个步骤压入
试样表面。卸除主试验力后，在初试验力
下测量压痕残余深度H。以压痕残余深度
H代表硬度的高低。
应用举例 硬质合金、钛、薄钢片等 低碳钢、铜、铝合金等
钢、硬铸铁等 薄钢片、中等深度硬化钢等 铸铁、铝和镁及轴承合金等
退火铜、合金等 可锻铁、磷青铜等合金
铝、锌、铝板 轴承金属、较软金属等
淬火、回火钢和渗碳钢等
薄铝板等
四、应用范围及优缺点
优点 缺点
操作简便，压痕小，适用范围广。 测量结果分散度大。
4—残余压入深度h； 5—试样表面； 6—测量基准面； 7—压头位置
二、试样及试验设备
试样
（1）试样制备及加工 试样的胚料可采用各种冷热加工方法从原料或 机件上切取。在加工时，要注意不要使表面产生明显硬化层，以免 影响实验结果的准确性。
（2） 试样表面及支撑面的要求 试样表面应尽可能是平面，无氧化 皮及其他污物，表面的粗糙度Ra一般不大于0.8μm，试样支承面要 平整并与试验面平行
测量范围：
HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。
目录
❖ 一、试验原理 ❖ 二、试样及试验设备 ❖ 三、试验操作要点 ❖ 四、应用范围及优缺点
一、试验原理
采用正四棱锥体金 刚石压头，在试验 力作用下压入试样 表面，保持规定时 间后，卸除试验力， 测量试样表面压痕 对角线长度d
❖ 一、试验原理 ❖ 二、试样及试验设备 ❖ 三、试验操作要点 ❖ 四、应用范围及优缺点
一、试验原理
洛氏硬度试验方法与布氏硬度试验方法不同，它不是通过测量压痕 面积来计算硬度值，而是采用测量压痕深度的方法来表示材料的硬 度。
压头采用锥角为120o的金刚石圆锥或一定直径的压头。
1—在初始试验力F0下的压入深度； 2—在总试验力F0+F1下的压入深度； 3—去除主试验力F1后的弹性回复深 度；
F0
F 0+F 1
F0Leabharlann 洛氏硬度计算公式HR = N –H/S
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，S=0.002mm。
洛氏硬度计根据压头类型和主载荷不同，分为九个 标尺，常用的标尺为A、B、C。
压头 （1）金刚石压头锥角120°，顶部曲率半径为0.2mm （2）硬质合金球直径为1.5875mm或3.715mm
三、试验操作要点
（一）实验温度 实验一般在10℃～35℃的室温下进行。 对精度要求较高的试验，室温应控制在（23±5）℃ （二）洛氏硬度实验标尺的选择
洛氏硬度标尺 A B C D E F G H K
15N 30N 45N 15T 30T 45T
适用范围 （20～88）HRA （20～100）HRB （20～70）HRC （40～77）HRD （70～100）HRE （60～100）HRF （30～94）HRG （80～100）HRH （40～100）HRK （70～94）HR15N （42～86）HR30N （20～77）HR45N （67～93）HR15T （29～82）HR30T （10～72）HR45T
缺点
维氏硬度试验效率低， 要求较高的试验技术， 对于试样表面的光洁度 要求较高，通常需要制 作专门的试样，操作麻 烦费时，通常只在实验 室中使用。
谢谢观看
2020/8/9
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二、试样及试验设备
维氏硬度试验原理
维氏硬度压痕
维氏硬度计
❖ 维氏硬度用符号HV表示，符号前的数字为硬度值，后面的 数字按顺序分别表示载荷值及载荷保持时间。
❖ 维氏硬度保留了布氏硬度和 洛氏硬度的优点。
小
负
荷
维
显微维氏硬度计
氏
硬
度
计
三、试验操作要点
四、优缺点
优点
压痕正方形，轻廓清晰， 对角线测量准确，因此， 维氏硬度试验是常用硬度 试验方法中精度最高的， 同时它的重复性也很好， 这一点比布氏硬度计优越。
（3）试样厚度 对于用金刚石圆锥压头进行试验，试样或试验层厚度 不小于残余压痕深度的10倍；对于用硬质合金球压头进行试验，试 样或试验层的厚度不小于残余压痕深度的15倍。
实验设备
在规定条件下，将压头分2个步骤压入
试样表面。卸除主试验力后，在初试验力
下测量压痕残余深度H。以压痕残余深度
H代表硬度的高低。
应用举例 硬质合金、钛、薄钢片等 低碳钢、铜、铝合金等
钢、硬铸铁等 薄钢片、中等深度硬化钢等 铸铁、铝和镁及轴承合金等
退火铜、合金等 可锻铁、磷青铜等合金
铝、锌、铝板 轴承金属、较软金属等
淬火、回火钢和渗碳钢等
薄铝板等
四、应用范围及优缺点
优点 缺点
操作简便，压痕小，适用范围广。 测量结果分散度大。
4—残余压入深度h； 5—试样表面； 6—测量基准面； 7—压头位置
二、试样及试验设备
试样
（1）试样制备及加工 试样的胚料可采用各种冷热加工方法从原料或 机件上切取。在加工时，要注意不要使表面产生明显硬化层，以免 影响实验结果的准确性。
（2） 试样表面及支撑面的要求 试样表面应尽可能是平面，无氧化 皮及其他污物，表面的粗糙度Ra一般不大于0.8μm，试样支承面要 平整并与试验面平行
测量范围：
HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。
目录
❖ 一、试验原理 ❖ 二、试样及试验设备 ❖ 三、试验操作要点 ❖ 四、应用范围及优缺点
一、试验原理
采用正四棱锥体金 刚石压头，在试验 力作用下压入试样 表面，保持规定时 间后，卸除试验力， 测量试样表面压痕 对角线长度d