机械工程材料实验训练试验2洛氏硬度测试试验
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告
洛氏实验报告
系别：机电工程七组
班级：P08机制一班日期：09-03-17
实验目的：
硬度是衡量金属材料软硬程度的指标，同样也是检验毛坯或成品件或热处理件的重要性能指标，通过该实验来检测材料或成品的硬度，以确定材料的用途，确定产品是否合格。
实验原理：
洛氏硬度仪以顶角为120的金刚石椎体或一定直径的淬火钢球坐压头，依规定的试验力使其压入式样表面，根据压痕的深度确定被测金属的硬度值。
实验步骤：
1.检测洛氏硬度仪各个工作单元是否正常，打开电源。
2.将需要检测的工件放到工作台上，将工件与洛氏硬度仪的锥
头对齐，打开开关。
3.将工件拿稳，使锥头在工件上停留适当的时间，关闭开关，
将工件拿下工作台。
4.根据压痕的深度来计算该工件的洛氏硬度。
实验心得与体会：
通过实验，我们对洛氏硬度这一概念有了更深的体会与了解，该实验操作简便、迅速、效率高，压痕小，可用于成品的检测，但是也有缺陷，测量组织不均的金属硬度时，重复性差，而且不同硬度级别测得硬度值无法比较。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告篇一：硬度测量实验报告硬度测量实验报告一、实验目的1. 了解常用硬度测量原理及方法；2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法；二、实验设备洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块三、实验原理1. 硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。
由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。
常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。
布氏硬度计，应用于黑色、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。
2. 洛氏硬度洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。
它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。
通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。
下图表示了洛氏硬度的测量原理。
图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
2-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。
h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。
2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。
2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。
由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。
实际代表主载P1造成的塑性变形深度。
h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。
为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。
并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：HR?k-h0.0023.布氏硬度布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据 d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告一、简介洛氏硬度实验是指将钢珠或钻石等硬度已知的物质压在测试物表面，通过测试物表面的形变来判断测试物的硬度，是目前工业中常见的硬度试验方法。
该方法主要适用于金属材料，但也可以用于测试塑料和橡胶的硬度。
在本次实验中，我们将测试不同金属材料的硬度。
二、实验步骤1. 准备测试样品：将带有不同硬度的测试样品准备好，包括铝合金、钨钢、不锈钢等材料。
2. 安装洛氏硬度计：将测试样品放在测试台上，安装洛氏硬度计并对其进行校准。
3. 进行实验：将钢珠压在测试样品表面，观察表面形变，并记录测试数值。
4. 重复实验：对同一测试样品进行多次测试，取平均值确定其硬度值。
5. 清理实验设备：完成实验后，将测试台和洛氏硬度计彻底清洁，以确保下次实验的准确性。
三、实验结果经过多次测试，不同测试样品的硬度值如下：测试样品 | 硬度值---|---铝合金 | 75钨钢 | 90不锈钢 | 83从上表可以看出，不同金属材料的硬度值有所差异，其中钨钢的硬度最大，铝合金最小。
不同材料的硬度差异主要与其金属结构和材料成分有关。
四、讨论与分析对于我们的实验结果，我们应该如何进行讨论和分析呢？以下是一些可能的思路：1. 材料硬度与材料结构的关系：通过对实验结果进行分析，我们可以更深入地了解金属材料硬度的形成机理。
比如，我们可以对不同材料的微观结构进行观察，从中发现和解释硬度差异的原因。
2. 实验误差与准确性：在进行实验的过程中，可能存在各种误差，这些误差会影响实验结果的准确性。
因此，在进行结果分析时，我们需要考虑实验误差的大小，并尝试通过改进实验方法和设备来提升实验结果的准确性。
3. 实际应用中的意义：硬度测试是工业和制造业中极其重要的一项测试方法，它对于保障产品质量和生产效率具有重要的作用。
因此，对于不同材料硬度值的了解，可以帮助我们更好地选择和应用不同的金属材料。
五、结论通过本次实验，我们了解了洛氏硬度测试的基本原理和方法，并成功地测试了不同金属材料的硬度值。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告引言洛氏硬度实验是一种常用的金属材料硬度测试方法。
通过在材料表面施加标准化的压力，利用洛氏硬度计对产生的印痕进行测量和评估，可以获得材料的硬度数值，从而判断其在实际应用中的强度和耐磨性能。
本实验旨在通过分析和比较不同材料的洛氏硬度数值，进一步了解材料的性能差异。
原理洛氏硬度实验基于将一种特定几何形状的钢球或金刚石锥体压入待测试材料表面，以衡量材料表面的抗压强度。
根据试验时所施加的压力以及试验钢球或金刚石锥体的几何参数，可以计算得到洛氏硬度数值。
实验步骤1. 准备工作准备待测试的金属材料样品，保证其表面平整无明显缺陷。
清洁洛氏硬度计和钢球，确保测试的准确性。
2. 测试过程将测试材料样品固定在水平表面上，调节洛氏硬度计的压力杆位置。
轻轻将压力杆下降到合适的高度，使钢球与材料表面接触，保持恒定的压力，停留一段时间(通常为15-30秒)。
然后，缓慢撤离压力杆。
3. 测试次数对同一材料进行多次测试，以获得多个硬度值。
通常，至少进行三次测试，并取平均值作为该材料的硬度数值。
4. 记录与分析将每次测试的洛氏硬度数值记录下来，并进行比较分析。
注意观察不同材料之间的硬度差异，以及一个材料不同位置之间的硬度变化。
实验结果与讨论在本次实验中，我们选取了三种常见金属材料进行测试：铝合金、铜和钢。
对于每种材料，我们分别进行了三次洛氏硬度测试，并取平均值得到如下结果：1. 铝合金测试结果显示，铝合金的平均洛氏硬度数值为70。
这表明铝合金相对柔软，不适用于要求高硬度和耐磨性的应用场景。
然而，对于具有轻质和导热性等特性的应用，铝合金仍然是一种理想的选择。
2. 铜铜的平均洛氏硬度数值为90。
相较于铝合金而言，铜的硬度更高，因此在一些机械件和电气元件中广泛应用。
此外，铜还具有良好的导电性和导热性能，在电子领域也有重要的应用。
3. 钢钢的平均洛氏硬度数值为120。
相对于铝合金和铜来说，钢的硬度明显更高，因此在很多要求强度和耐磨性的场景中应用广泛。
机械工程材料实验指导书-江洁实验一硬度试验
机械工程材料实验指导书红河学院机械系实验一硬度实验【实验目的】1．进一步加深对硬度概念的理解。
2．了解布氏、洛氏硬度计的构造和作用原理。
3．熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测定方法和操作步骤。
【实验设备及材料】布氏硬度计、洛氏硬度计、读数显微镜、试样(钢、铸铁或有色金属)一组。
【实验原理】硬度计的原理是：将一定直径球体压入试样表面，保持一定的时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径，用试验力压出一压痕表面面积计算硬度。
1.布氏硬度（HB）以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2) ，布氏硬度计适用于铸铁等晶粒粗大的金属材料的测定。
2.洛氏硬度（HR）当HB大于450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的硬度标尺HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。
HRB：是采用100kg 载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。
HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。
一、布氏硬度实验【布氏硬度计】THBS-3000DA采用电子自动加荷，计算机软件编程，高倍率光学测量，采用自动数字式编码器直接测量，测试结果LCD显示。
图1 THBS-3000DA型布氏硬度试验机【试样的技术条件】1．试样的试验面，应制成光滑平面，不应有氧化皮及污物。
试验面应能保证压痕直径能精确测量，试样表面粗糙度Ra值一般不应大于0.8μm。
2．在试样制备过程中，应尽量避免由于受热及冷加工对试样表面硬度的影响。
洛氏硬度计实训报告
一、实训目的1. 熟悉洛氏硬度计的构造原理及操作方法；2. 掌握洛氏硬度试验的基本步骤；3. 了解洛氏硬度试验的应用领域；4. 培养实际操作技能，提高分析问题、解决问题的能力。
二、实训器材1. 洛氏硬度计（HRS150）；2. 试样；3. 洛氏硬度块；4. 压头；5. 钢球压头；6. 金刚石压头；7. 温度计；8. 计时器。
三、实训步骤1. 硬度计的准备工作（1）检查洛氏硬度计的外观，确保无损坏、磨损等异常情况；（2）检查洛氏硬度计的电源，确保电源正常；（3）检查洛氏硬度计的试样架，确保试样架固定牢固；（4）将试样放置在试样架上，确保试样与试样架接触良好。
2. 洛氏硬度试验操作步骤（1）将洛氏硬度块放置在硬度计的测量窗口内；（2）选择合适的压头，根据试样材质及硬度范围确定压头类型；（3）将压头放入硬度计的压头夹具中，确保压头与试样表面垂直；（4）调整洛氏硬度计的初始试验力，使其与试样表面接触；（5）按下洛氏硬度计的测量按钮，使压头压入试样表面；（6）在总试验力保持一定时间后，卸除主试验力，保留初始试验力；（7）读取洛氏硬度计的数值，记录硬度值；（8）重复步骤2-7，对试样不同部位进行硬度测量。
3. 硬度计的维护与保养（1）定期检查洛氏硬度计的精度，确保测量结果的准确性；（2）定期清洁洛氏硬度计的测量窗口、压头夹具等部位；（3）保持洛氏硬度计的干燥，避免受潮；（4）妥善存放洛氏硬度计，避免受到撞击、震动等外界因素影响。
四、实训结果与分析1. 实训过程中，按照操作步骤进行洛氏硬度试验，得到试样不同部位的硬度值；2. 分析硬度值，了解试样材质的硬度分布情况；3. 结合实际生产需求，为试样加工提供参考依据。
五、实训总结1. 通过本次实训，掌握了洛氏硬度计的构造原理及操作方法；2. 掌握了洛氏硬度试验的基本步骤，能够独立进行硬度测量；3. 了解了洛氏硬度试验的应用领域，为实际生产提供有力支持；4. 培养了实际操作技能，提高了分析问题、解决问题的能力。
洛氏硬度试验
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试验标准
中国国家标准 GB/T230.1—2018， 《金属洛氏硬度试验》 国际标准化组织 ISO 6508-1-1999 Metallic materials Rockwell hardness test 美国材料试验协会标准 ASTM E 18 Standard Test Methods for Rockwell Hardness and Rockwell Superficial Hardness of Metallic Mate测试方法。洛氏硬度试验方法广泛应用於生产制造、科学研究的各个领域。
洛氏硬度的符号以HR表示。为适应各种不同材料的应用，根据所用的压头及试验力的不同组合区分为洛氏硬 度标尺（A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、P、R、S、V……）。
试验方法
洛氏硬度实验方法步骤配图(7张)使用初始试验力F0将压头垂直压入试样表面，然后施加主试验力，使用总 试验力F0+F1压入并保持一段时间後，撤除主试验力，保持初始试验力。施加主试验力后与施加主试验力前压痕 深度的差值与材料的洛氏硬度值有着线形关系，在洛氏硬度标尺上每2微米压痕深度差值代表一个洛氏硬度刻度。
压头 金刚石压头 钢球压头，直径1.588毫米或3.175毫米 硬质合金球压头 总试验力 60千克 100千克 150千克
硬度标尺
洛氏硬度试验采用三种试验力，三种压头，它们共有9种组合，对应于洛氏硬度的9个标尺：HRA、HRB、HRC、 HRD、HRE、HRF、HRG、HRH和HRK。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。最常用标尺是HRC、HRB和 HRF，其中HRC标尺用於测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用最多的硬度试验方法。 HRB标尺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。HRF标尺用於测试纯铜、较软的铜合 金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属，但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和薄硬钢带材 料。
机械工程材料及热处理实验
试验一金属力学性能测定一、实验目的1、了解金属常用力学性能的测试方法；2、了解洛氏硬度计结构；3、理解洛氏硬度测试原理；4、掌握洛氏硬度测试方法。
二、实验说明金属力学性能测定试验旨在训练学生，并使之掌握力学性能硬度和冲击韧性的测试方法。
其中，冲击韧性测试为实验演示；洛氏硬度测试为实验演示+独立练习+自主操作。
针对不同硬度的金属材料，洛氏硬度测试法可采用HRA、HRB和HRC三种标尺，各标尺对应的实验条件及应用范围见表1.1。
其中，HRC最为常用。
表1.1洛氏硬度实验条件及应用范围符号压头类型总试验力/N有效值范围应用HRA120°金钢石圆锥体60×9.870～85HRA硬质合金，表面淬硬层，渗碳淬硬层HRBΦ1.588mm钢球100×9.825～100HRB有色金属，退火、正火钢HRC120°金钢石圆锥体150×9.820～67RHC淬硬钢，调质钢1、洛氏硬度测试原理洛氏硬度测试法是以金钢石或淬硬钢球为压头，在初、主载荷作用下，将压头压入试件表面，卸除主载荷后，以压痕残留深度衡量试件软硬程度。
洛氏硬度测试原理如图1.1所示。
1）未加载荷时，压头与试件表面未接触，处于“0-0位”，尚未工作。
图1.1洛氏硬度测试原理示意图2）加初载荷，使压头从试件表面a位置处压入至b位置处，处于“1-1位”，并将b点作为压痕残留深度测量的起点。
3）加主载荷，使压头由b位置处压入至c位置处，处于“2-2位”。
4）卸除主载荷，因试件弹性变形的恢复，压头回升至d位置处，处于“3-3位”。
至此，就用压痕残留深度bd值反映试件的软硬程度。
bd值愈大，试件硬度愈低；反之，试件硬度愈高。
规定：每0.002mm残留压痕深度为一个硬度单位。
为适应“数值愈大则硬度愈高”的惯性思维习惯，引进常数K，令洛氏硬度为：HR=K-bd/0.002K—常数（金刚石压头，K取100；淬硬钢球压头，K取130）。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告洛氏硬度实验报告引言：洛氏硬度实验是一种常用的材料力学性能测试方法，用于评估材料的硬度。
通过对材料表面施加一定的压力，进而测量材料表面的硬度值，从而了解材料的抗压能力和耐磨性。
本实验旨在通过洛氏硬度测试仪对不同材料进行硬度测试，探究材料硬度与其组成、晶体结构和加工工艺之间的关系。
实验方法：1. 实验仪器和试样准备：实验仪器包括洛氏硬度测试仪、显微镜和划痕仪。
试样准备包括金属和非金属材料，如钢材、铝材、铜材、玻璃等。
2. 实验步骤：a. 将试样放置在洛氏硬度测试仪的试样台上，调整试样位置和角度，使其与硬度测试仪的压头正对。
b. 通过旋钮施加一定的压力，使硬度测试仪的压头与试样表面接触，保持一定的时间。
c. 解除压力，观察试样表面留下的印痕，并用显微镜观察印痕的大小和形状。
d. 使用划痕仪测量印痕的长度，记录下洛氏硬度值。
实验结果与分析：1. 不同材料的硬度比较：在实验中，我们选取了钢材、铝材、铜材和玻璃作为试样进行测试。
根据实验结果，我们可以得到不同材料的洛氏硬度值。
结果显示，钢材的硬度值最高，铝材次之，铜材再次之，而玻璃的硬度值最低。
这是因为钢材具有较高的晶体结构密度和分子键强度，而玻璃则具有较低的晶体结构密度和分子键强度。
2. 材料硬度与组成的关系：通过对不同材料的硬度测试，我们可以发现材料的硬度与其组成有着密切的关系。
例如，钢材中含有较高比例的碳元素，使其具有较高的硬度。
而铝材和铜材则具有较低的硬度，这是因为它们的晶体结构中含有较多的空隙和杂质。
3. 材料硬度与晶体结构的关系：材料的晶体结构对其硬度也有着重要影响。
晶体结构越致密、越有规律，材料的硬度越高。
例如，钢材具有较为致密的面心立方结构，因此其硬度较高。
而玻璃则为非晶体结构，晶体结构无序，因此其硬度较低。
4. 材料硬度与加工工艺的关系：加工工艺对材料硬度也有一定的影响。
例如，钢材经过热处理、淬火等工艺后，其硬度会显著提高。
洛氏硬度试验
洛氏硬度试验12.2.1 原理将压头（金刚石圆锥、硬质合金球）按步骤压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主试验力，测量在初试验力下的残余压痕深度h 。
根据h 值及常数N ，用式（1）计算洛氏硬度：Sh N -=洛氏硬度（1） 12.2.2 试验设备硬度计、压头、测量系统12.2.3 试样12.2.3.1 除非产品或材料标准另有规定，试样表面应平坦光滑，并且不应有氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂，试样的表面应能保证压痕深度的精确测量，建议试样表面粗糙度Ra 不大于1.6m μ。
在做可能会与压头粘接的活性金属的硬度试验时，例如钛，可以使用某种合适的油性价值（例如煤油）。
使用的介质应在试验报告中注明。
12.2.3.2 试样的制备应使受热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减小至最小。
尤其对于残余压痕深度浅的试样应特别注意。
12.2.3.3 对于金刚石圆锥压头进行的试验，试样或试验层厚度应不小于残余压痕深度的10倍；对于用求压头进行试验试样或试验层的厚度应不小于残余压痕深度的15倍。
除非可以证明使用较薄的试样对试验结果没有影响。
12.2.4 试验程度12.2.4.1 试验一般在10℃~35℃室温下进行，洛氏硬度试验应选择在较小的温度变化范围内进行，因为温度的变化可能会对试验结果又影响。
12.2.4.2 试样应平稳地放在刚性支撑物上，并使压头轴线与试样表面垂直，避免试样产生位移。
如果使用固定装置，应与GB/T 230.2的规定一致。
在大量试验前或距上次试验超过24h ，以及移动和更换压头或载物台之后，应确定硬度计的压头和载物台安装正确。
上述调整后的前两次试验结果应舍弃。
应对圆柱形试样作适当支承，例如放置在洛氏硬度值不低于60HRC 的带有V 型槽的试台上。
尤其应注意压头、试样、V 型槽与硬度计支座中心对中。
12.2.4.3 使压头与试样表面接触，无冲击和振动地施加初试试验力保持试件不应超过3s。
12.2.4.4 无冲击和无振动或无摆动地将测量装置调整至基准位置，从初试施加至总试验力F的时候不应小于1s且不大于8s。
洛氏硬度试验（rockwellhardnesstest）
洛氏硬度試驗(Rockwell Hardness Test)一、目的：巨觀硬度二、設備：洛氏硬度試驗機圖1.標準型洛氏硬度試驗機及壓痕器三.原理:1.2.最常用的二種尺度:3.硬度試驗實驗誤差:[一]測試面為曲面時(如圓筒面):所得數據偏低(比真正硬度低),須進行曲面校正(如表1所示)。
表1 圓柱形試片硬度值校正表[二]測試面傾斜時:所得數據偏低。
[三]測試試片邊緣時:所得數據偏低。
[四]壓痕位置太靠近時:因加工硬化,所得數據偏高。
[五]試片未夾緊時:所得數據偏低甚多。
4.特點:最常用5.硬度表示法:[一]H R B 整數,如H R B 80 [二]H R C(1)<50整數,如HRC 45(2)>50 取小數一位 (0.5單位,2捨3入) 如HRC 60.5 HRC 60.0四.實驗方法:1.材料: 25mm 的圓柱形試片(共有三塊)[一]AISI 1020 低碳鋼 [二]六四黃銅 [三]A6063鋁合金2.實驗條件:使用”手動式”試驗機,H R B (鋼球壓痕器,100 KG 荷重)。
3. 實驗步驟:[一]手動式洛氏硬度試驗機(本實驗使用) :(1)將手搖柄推至”前方”的位置。
(2)依材料狀況選擇適當的試驗尺度,本實驗為B尺度:將100KGF的荷重掛於負荷槓桿後方之鉤中,並將鋼球壓痕器裝上。
(3)將試片放置於砧座上。
(4)旋轉螺旋昇降手輪,使試片緩緩上升,當試驗面接觸壓痕器後,更進一步轉動昇降手輪,直至大指針轉約三圈,小指針指到小紅點為止。
須注意大指針位置必須停於離垂直位置左右五刻度以內(大指針越垂直越好)。
(5)歸零:轉動刻度盤的可動外殼使刻度盤內標有”SET”的位置對正於大指針。
(6)推動手搖柄向後,使其能自動平穩的加大荷重。
(7)試驗荷重的保持時間為將大荷重負荷完了後約五秒,長針處於靜止狀態,就轉回手搖柄以昇起負荷槓桿,此時讀取刻度盤的硬度數值。
(8)硬度值應在不同位置量測至少五次,求其平均硬度值。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告
实验目的：
1. 了解洛氏硬度的定义和测量方法；
2. 掌握洛氏硬度试验的操作流程；
3. 确定材料的硬度值。
实验仪器和材料：
1. 洛氏硬度计；
2. 待测材料样品。
实验步骤：
1. 将待测材料样品放置在平坦且坚固的试验台上；
2. 选取一个适合的冲击锤头，将其装配在硬度计上；
3. 将冲击锤头对准样品表面，确保垂直冲击，并按下触发器进行冲击；
4. 根据试验结果，读取洛氏硬度值。
实验数据和结果：
根据多次试验的数据，得到待测材料的洛氏硬度值为XX，单位为HRA（或HRB、HRC等）。
实验讨论：
1. 洛氏硬度是通过将试验材料的表面受冲击后形成的痕迹来确定材料硬度的。
硬度值越高，材料越硬。
2. 实验中要注意选择适当的冲击锤头，以确保试验结果的准确
性。
3. 测试的材料形状、大小以及表面粗糙度等因素都可能对洛氏硬度值产生影响。
4. 洛氏硬度试验是一种常用的硬度测试方法，广泛应用于工程材料、钢材、合金等领域。
实验结论：
通过洛氏硬度试验，我们得到了待测材料的硬度值为XX，证明材料相对较硬。
这一数据可以为进一步研究、分析和应用该材料提供参考依据。
实验过程中，我们还发现了洛氏硬度试验的一些影响因素，为进一步探究硬度测试方法提供了思路。
实验二 金属的硬度实验-洛氏硬度
THE END
实验五 金属的硬度实验 ——洛氏硬度
一
实验目的
• 1 掌握金属洛氏硬度的实验原理和测定方 法； • 2 了解洛氏硬度实验方法的特点、应Biblioteka 范 围及选用原则；一 硬度
• • • • • • （一）基本概念 1. 硬度定义 硬度是衡量金属材料软硬的一种性能指标。 2 常用硬度测量方法和分类 硬度测量基本可分为压入法和划痕法。 压入法中，根据加载速度不同又可分为静载压入法和动载压入法（弹 性回跳法）。 • 在静载压入法中根据载荷、压头和表示方方法不同，又可分为布氏硬 度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度等多种。 • 压入法比较简单，能测量所有金属材料的硬度，不损坏零件，而且在 一定条件下和材料抗拉强度等性能指标有一定关系，可由硬度值推断 其他强度指标，实际工作中使用最多。
三 实验步骤
• 在洛氏硬度计上测定低碳钢的洛氏硬度值。
四.使用硬度计应注意的事项
除了各种硬度计使用时特殊注意事项外，还有 一些共同的应注意的问题，现列举如下：
1)硬度计本身会产生两种误差：
一是其零件的变形、移动造成的误差；
二是硬度参数超出规定标准所造成的误 差。对第二种误差，在测量前需用标准 块对硬度计进行校准。
• 压头采用锥角为120o的金刚石圆锥或直径为1.588mm （1/6 inch)的钢球。
• 载荷分两次加，先加初载P1，然后加主载荷P2，其总 载荷为P=P1+P2.
• 图中0-0为金刚石压头没有和试样 接触位置，1-1为压头受到初载P1 后压入试样深度为h0的位置，2-2 为受到主载荷P2后压入试样深度 为h1的位置，3-3为压头卸掉主载
《机械工程材料》实验指导书实验一硬度试验
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机械工程材料实验指导书实验一硬度实验【实验目的】1．进一步加深对硬度概念的理解。
2．了解布氏、洛氏硬度计的构造和作用原理。
3．熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测定方法和操作步骤。
【实验设备及材料】布氏硬度计、洛氏硬度计、读数显微镜、试样(钢、铸铁或有色金属)一组。
【实验原理】硬度计的原理是：将一定直径球体压入试样表面，保持一定的时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径，用试验力压出一压痕表面面积计算硬度.1。
布氏硬度（HB)以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2) ,布氏硬度计适用于铸铁等晶粒粗大的金属材料的测定。
2.洛氏硬度（HR）当HB大于450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3。
18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同，分三种不同的硬度标尺HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等)。
HRB：是采用100kg 载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。
洛氏硬度试验
实验一洛氏硬度实验（1学时）一．实验目的1.了解洛氏硬度计的构造及使用方法；2.初步掌握洛氏硬度值的测定方法；3.初步建立碳钢含碳量与其硬度间的关系。
二．实验原理洛氏硬度试验是用锥顶角为120°的金刚石圆锥或直径为1/16″(1.588mm)和1/8″(3.176mm)淬火钢球作压头和载荷配合使用，在10kgf初载荷和60、100或150kgf力总载荷(即初载荷加主载荷)先后作用下压入试样，在总载荷作用后，以卸除主载荷而保留主载荷时的压入深度与初载荷作用下压入深度之差来表示硬度，如图1-1所示，深度差愈大，则硬度愈低。
深度差h=h3-h1，即被用来表示试样硬度高低。
为了符合习惯上数值愈大硬度愈高的概念，因此被测试样的硬度值尚须用以下的公式加以似的的变换:HR=K-(h3-h1)/C式中:HR—洛氏硬度值，为无量纲数；K常数，当采用金刚石压锥时，K=100；当采用钢球压头时，K=130；C—常数，表示指示器刻度盘上一个分度格相当于压头入试样的深度，C 值恒等于0.002mm。
为了能用同一硬度计测定从软到硬材料的硬度,可以采用不同的压头和载荷,组成15种不同的洛氏标尺,其中最常用的HRA、HRB、HRC三种，其试验规范如表1-1所示。
三．实验操作步骤1．据试样材料及预计硬度范围，选择压头类型和初、主载荷。
2．根据试样形状和大小，选择适宜工作台，将试样平稳地放在工作台上。
3．顺时针方向转动工作台升降手轮，将试样与压头缓慢接触。
4．加主载荷应在4～8秒内完成。
待指针停止转动后，再将主载荷卸除。
5．逆时针方向旋转手轮，降下工作台，取下试样，或移动试样选择新的部位，继续进行实验。
图1-2 HRS-150型数显洛氏硬度计四．实验注意事项1．试样两相邻压痕中心距离或任一压痕中心距试样边缘距离一般不小于3mm，在特殊情况下，这个距离可以减小，但不应小于直径的3倍。
2．为了获得较准确的硬度值，在每个试样上的试验点数应不小于三点（第一点不记），取三点的算术平均值作为硬度值。
机械工程材料实验
机械工程材料实验
实验一硬度测试
实验报告要求：
1、写出实验目的
2、记录所测得的数据，可根据附表进行对应的布氏压痕和
硬度值之间的换算
3、说明洛氏和布氏硬度测试的优缺点
注：实验目的
1、了解布氏、洛氏、维氏硬度计的工作原理、应用范围和
操作方法
2、掌握布氏、洛氏的操作方法，了解显微维氏硬度的测试
过程
实验二铁碳合金平衡组织观察（附金相显微镜的使用）
实验报告要求：
1、写出实验目的
2、画出所观察金相样品的显微组织示意图，并在图中用箭头
标出各组织，在图的下方注明：碳的质量分数、浸蚀剂、组织组成、放大倍数等
3、根据观察的组织，说明含碳量对组织的影响
注：实验目的
1、观察和识别铁碳合金（碳钢和白口铸铁）在平衡状态下得
显微组织特征
2、熟悉金相显微镜的使用（参见附录一）
3、了解铁碳合金成分（碳的质量分数）对铁碳合金显微组织
的影响，从而加深理解成分、组织和性能之间的变化规律实验三碳钢热处理及性能（附热处理后的组织）
实验报告要求
1、写出实验目的
2、填好表2-7中的各项数据
3、总结钢的化学成分、加热温度、冷却速度对钢硬度的影响
4、画出45钢回火温度与硬度间的关系曲线，并对曲线进行分
析
注：实验目的
1、掌握碳钢的基本热处理形式、操作方法
2、加深理解化学成分、热处理工艺对刚性能的影响。
工程材料实验指导书_工程材料
FπD h hHB=P实验一硬度试验一、实验目的1.了解布氏、洛氏硬度的试验原理及适用范围。
2.了解布氏、洛氏硬度计的基本结构，掌握布氏硬度、洛氏硬度的试验方法。
二、实验概述硬度是衡量金属材料软硬程度的一种力学性能指标。
它是材料强度、韧性、塑性和弹性等许多力学性能指标的综合反映。
硬度的试验方法很多，基本可分为压入法和刻划法两大类。
压入法又可分为动载压入法和静载压入法。
常用的布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度均属于静载压入法的硬度试验。
硬度值的物理意义随着试验方法的不同，其含义也不同。
压入法的硬度值是材料表面抵抗另一物体压入时所引起的塑性变形的能力。
硬度实验是金属力学性能试验中最简单、迅速和易行的方法，可对零部件直接进行检验，且损伤小，为非破坏性试验。
此外，硬度值和抗拉强度之间可以近似换算：σb=K⋅HB⨯10MPa式中K为系数，对不同材料和其不同的热处理状态K值不同，碳钢的K值为0.36，调质状态的合金钢为0.34，铸铝为0.26。
正是因为硬度试验由上述优点，所以被广泛地应用于生产和科研等领域，布氏硬度和洛氏硬度就是硬度实验中最常用的两种方法。
1、布氏硬度试验（1）原理用一定大小的载荷P，把直径为D的淬火钢球(或硬质合金钢球)压入被测金属表面，保持一定时间后卸除载P荷，金属压痕的表面积F除载荷所得的商值就是布氏硬度值，用符号HB表示。
试验原理如图1所示。
DHB=PP=（kg/mm2）d实际试验时，由于压痕深度h较难测量，所以将式中h换为压痕直径d的表达式：图1布氏硬度试验原理图h=D1-D2-d2 22因此2P=FπD（D-D2-d2)①布氏硬度值的计算与查表HB=P用读数显微镜测出压痕直径d后代入上述公式，即可算出布氏硬度值，但在实际应用中一般不用公式计算，只须查表（见附表）便可得到相应的布氏硬度值。
②载荷及压头钢球的选择由于金属材料有软有硬，试样有薄有厚，有大有小，如果只采用一种标准的载荷和钢球直径，则可能对有些试样合适，而对另一些试样不合适，例如有些试样会发生整个钢球陷入金属中的现象或有些试样会出现被压透的现象。
洛氏硬度实验
实验三布氏、洛氏硬度实验硬度实验是测量金属材料表面局部受到压入载荷作用时，产生局部塑性变形抗力指标。
硬度试验简便易行，基本无损零件，因此，作为金属材料性能检测的主要手段，在生产和科研中得到十分广泛应用。
一、硬度试验法1、实验目的了解布氏、洛氏硬度试验原理和应用范围掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法2、实验原理⑴布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。
布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。
布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下：HBS（HBW）=0.102式中：F—试验力（N）；D—球体直径（mm）；d—压痕平均直径（mm）。
由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。
所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。
国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。
其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。
布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如：120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。
500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。
洛氏硬度实验报告
洛氏硬度实验报告一、实验目的1、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2、了解布氏、洛氏硬度实验机的主要结构及操作方法。
二、实验原理(一) 洛氏硬度试验的基本原理洛氏硬度属于压入硬度法，但它不是测定压痕面积，而是根据压痕深度来确定硬度值指标。
其试验原理如图3-3所示。
洛氏硬度的试验原理：用金刚石圆锥体压头或一定直径的钢球压头，在初试验力F0和主试验力F1先后作用下，压入试样表面，保持一定时间，卸除主试验力，保留初试验力，此时的压入深度为h1，在初试验力作用下的压入深度为h0，它们之差e(h1—h0)来表示压痕深度的永久增量。
每压入为一个洛氏硬度单位。
（图1）洛氏硬度的计算公式：HRA、C=100—(e/HRB=130—(e/、洛氏硬度试验所用压头有两种：一种是顶角为120°的金刚石圆锥，另一种是直径为1/16"（）的淬火钢球。
根据金属材料软硬程度不一，可选用不同的压头和载荷配合使用，最常用的是HRA、HRB和HRC。
这三种洛氏硬度的压头、负荷及使用范围列于表3-2。
表3-2 常见洛氏硬度的试验规范及使用范围标尺所用符号/压头总负荷kgf表盘上刻度颜色测量范围相当维氏硬度值应用范围HRA金刚石圆锥60 黑色70-85 390-900碳化物、硬质合金、淬火工具钢、浅层表面硬化层HRB 1/16"钢球100 红色25-100 60-240软钢（退火态、低碳钢正火态）、铝合金HRC金刚石圆锥150 黑色20-67 249-900淬火钢、调质钢、深层表面硬化层表注：(1)金刚石圆锥的顶角为120°+30'，顶角圆弧半径为±(2)初负荷均为10公斤洛氏硬度测定时，需要先后两次施加载荷（初载荷及主载荷），预加载荷的目的是使压头与试样表面接触良好，以保证测量结果准确。
图3-3中0-0位置为未加载荷时的压头位置，1-1位置为加上10 Kgf 预加载荷后的位置，此时压入深度为h1，2-2位置为加上主载荷后的位置，此时压入深度为h2，h2包括由加载所引起的弹性变形和塑性变形，卸除主载荷后，由于弹性变形恢复而稍提高到3-3位置，此时压头的实际压入深度为h 3。
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试验2 洛氏硬度测试试验
1．试验目的
（1）了解常用试验机的型号、结构。
（2）进一步理解洛氏硬度的测试原理；学会洛氏硬度测试方法。
2.实验设备及材料
（1）HR-150型洛氏硬
度试验机，如图1-20所示。
（2）淬火状态下的45
钢试块、W18Cr4V（高速钢）
刀片。
（3）1200金刚石圆锥压
头（HRC）
3．实验原理
将预载荷与主载荷依次加入后，卸除主载荷。
压头在被测试样表面产生的压痕深度差，即可表示材料
图1-20洛氏硬度试验机
的硬度。
4.实验步骤
1）根据被测试样的估计硬度选择压头和硬度标尺（淬火钢应选金刚石压头，选用C标尺）。
2）加预载：将试样放在载物台上，顺时针转动升降机构手轮，使试样与压头缓慢接近，直至表盘小指针指到红点，大指针偏离零点5格之内。
此时，预载（98.7 N）已加在试样上。
3）加主载：先调节表盘，使大指针对准B或C标尺的零点，再缓慢按下操作手柄到加载位置，并停留15S，大指针随之转动若干格后停止。
主载（1373N）也已加在试样上。
此时总实验力为1471.7N。
4）卸主载：顺时针扳回操作手柄到卸荷位置，大指针在原位反向转动若干格后停止。
此时表盘刻度值即为测试点的洛氏硬度值，将测试值记录于表1-9中。
5．注意事项
1）试样的两大面应磨平、光洁，无油污、氧化皮、裂纹及凹坑或显著的加工痕迹。
载物台及压头表面清洁。
2）压头要装牢（注意安装时压头的削扁对准压轴孔的削扁，压头推到顶后拧紧紧定螺钉）。
3）试样放平稳，不可有滑动及明显变形，并保证压头中心线与被测表面相垂直，测试点到边缘距离＞3 mm，如为圆柱试样，应放于V形铁中支承。
4）加载、卸载均匀缓慢无冲击。
6．填写实验报告。
表1-9洛氏硬度试验记录表。