ﻩ洛氏硬度实验报告
一、实验目得
1、了解硬度测定得基本原理及应用范围。
2、了解布氏、洛氏硬度实验机得主要结构及操作方法。
二、实验原理
(一)洛氏硬度试验得基本原理
洛氏硬度属于压入硬度法,但它不就是测定压痕面积,而就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。
洛氏硬度得试验原理:用金刚石圆锥体压头或一定直径得钢球压头,在初试验力F0与主试验力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,此时得压入深度为h1,在初试验力作用下得压入深度为ｈ０,它们之差e(ｈ1—h０)来表示压痕深度得永久增量。每压入０、00２mm为一个洛氏硬度单位、(图１)1。3洛氏硬度得计算公式:HＲA、Ｃ=１０0-(e/０。00２)
ＨRB＝１30—(e/0、002)
、
洛氏硬度试验所用压头有两种:一种就是顶角为1２０°得金刚石圆锥,另一种就是直径为1/16"(1.588mｍ)得淬火钢球、根据金属材料软硬程度不一,可选用不同得压头与载荷配合使用,最常用得就是HRA、HRB与HRC、这三种洛氏硬度得压头、负荷及使用范围列于表3-2。
标尺所用符号／压头总负
荷ｋg
ｆ
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—１0
０
6０－２4
０
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
24９-９0
０
淬火钢、调质钢、深层表
面硬化层
。
01mｍ
(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),预加载荷得目得就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位置为未加载荷时得压头位置,1—1位置为加上10 Ｋgf预加载荷后得位置,此时压入深度为h1,2－2位置为加上主载荷后得位置,此时压入深度为h２,ｈ２包括由加载所引起得弹性变形与塑性变
形,卸除主载荷后,由于弹性变形恢复而稍提高到３-3位置,此时压头得实际压入深度为h3。洛氏硬度就就是以主载荷所引起得残余压入深度(h=h3-h1)来表示、但这样直接以压入深度得大小表示硬度,将会出现硬得金属硬度值小,而软得金属硬度值大得现象,这与布氏硬度所标志得硬度值大小得概念相矛盾。为了与习惯上数值越大硬度越高得概念相一致,采用一常数(K)减去(h3—h１)得差值表示硬度值。为简便起见又规定每0。00２mｍ压入深度作为一个硬度单位(即刻度盘上一小格)。
洛氏硬度值得计算公式如下:
式中:
h1--预加载荷压入试样得深度(mm);
h3-—卸除主载荷后压入试样得深度(ｍｍ);
K—-常数,采用金刚石圆锥时K＝0。２(用于HRＡ、ＨRＣ);采用钢球时K=0、26(用于ＨRＢ)、
因此上式可改为:
HRC(或ＨＲA)=
HRＢ=
(二)洛氏硬度试验机得结构与操作
三实验设备
ＨRＳ-1５0数显洛氏硬度计
四实验步骤
硬度计放置妥当后,先将机体固定螺钉拆除,再旋出4 只上盖螺钉(5),用吸钩按在上盖,然后取出上盖(6),将机体内扣住测量杠杆(1)上得橡皮筋解去(图6),以及主杠杆(2)尾部得扎带(图４),及时盖上上盖防止灰尘入内。逆时针转动旋轮(1),取出升降丝杆上垫块,从升降丝杆上拔出其最上面得保护罩(２),取下另外2 只保护罩,将升降丝杆上得防锈油擦尽,涂上少量薄质机油润滑。然后安装好保护罩,放上试台(3)。最后打开后盖(8),将固定活动部件得白纱带以及砝码(6)(9)与连杆部分下面得橡皮垫块去除(4)。
根据试件得硬度测试要求来选择标尺,依据标尺确定总试验力。匀速
转动变荷手轮(11),来改变主试验力大小、将压头(４)安装在测杆孔中,贴紧支承面,把压头紧固螺钉(１1)略为拧紧,将试件放在试台上。顺时针转动旋轮(1),升降丝杆上升,压头与试件接触时,缓慢平稳上升丝杆,直到显示窗口Ⅰ显示295～3０5 之间,硬度计开始加荷→保荷→卸荷,自动完成测试过程。注意:如显示窗口数值超过305,本机则发出“滴……"声报警、这时,下降丝杆,试件移动测试位置,重新进行测试。当硬度计主试验力完全卸除后,听到“滴"声,显示窗口所显示得数值即为硬度值。此时才可以逆时针旋转旋轮使压头脱离被测试件,本机自动复零,则一次试验循环结束、如需继续测试则可循环操作、五实验数据
六实验注意事项
1 被测试件得表面应平整光洁,不得带有污物、氧化皮、凹坑及显著得加工痕迹,试件得支撑面与试台应清洁,保持良好密合,试件得厚度约大于10 倍压痕深度
2 根据试件得形状,尺寸大小来选择合适得试台,试件如异形,则可根据具体得几何形状自行设计制造专用夹具(我公司备有各种形状得试台,用户可以根据需要选购),使硬度测试具有准确得示值。
3 一定要匀速转动变荷手轮,来改变主试验力大小,这样测得得硬度值才更准确。
