关于硬度
硬度是材料的重要力学性能指标。 一般材料的硬度越高,其耐磨性越好。材料的强度越高,塑形变形抗力越大,硬度值也越高。
硬度大致被分为三大类:压痕硬度(包括维氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度)、划痕硬度(包括莫氏硬度和马氏硬度)和回弹硬度(包括邵氏硬度)。根据对象的不同,选择合适的类型。由于洛氏硬度测量方法较为简便,且能够高效、高精度的完成硬度测量,压痕小不损伤工件表面,多用于工业部件的硬度测量。与其他硬度测试相比,能够广泛应用于从塑料等软质材料到超硬合金等高硬度材料的测量,也是其独特的优点。洛氏硬度起源于20世纪初,洛氏硬度测试的名称,是源自这一测试方法的发明人,美国球轴承制造商的工程师洛克威尔(S.P.Rockwell)。关于硬度值表示
例如,标注为60.5HRC、45HRB等。标尺是根据进行硬度测试时所使用的压头(按压在试样上的测量头)种类以及试验力而予以规定。
关于压头类型执行洛氏硬度测试时,通常使用 5 种不同压头中的 1 种: 金刚石锥形、钨球(尺寸 1/16”、1/8”、1/4” 或1/2”),如下图所示。
洛氏硬度试验根据试验力和压头的不同组合,有多种标尺可以选择,不同的标尺用于测试不同硬度范围或尺寸范围的材料。
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:A、B、C、D、E、F、G、H和K。 这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。根据材料类型和测试要求之间的关系可选择的洛氏硬度标尺如表1所示。
其中Zui常用标尺是C、B、A和F
标尺 | 压头 | 试验力( N ) |
A标尺 | 顶端曲率半径0.2mm、圆锥角120°的金刚石 | 588.4 |
C标尺 | 同上 | 1471 |
B标尺 | 钢球或硬质合金球 直径1.5875mm | 980.7 |
F标尺 | 钢球或硬质合金球 直径1.5875mm | 588.4 |
C标尺适用于测量淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢等。这是金属加工行业应用Zui多的硬度试验方法。
F标尺适用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。
表面洛氏硬度试验采用三种试验力,两种压头,它们有6种组合,对应于表面洛氏硬度的6个标尺,如表2所示。

洛氏硬度检测法采用120°金刚石圆锥或硬质合金球(规定直径的)作为压头, 对材料表面施加初始试验力,得压痕深度h1;对材料表面施加主试验力,再卸掉主试验力( 返回初试验力 ),得压痕深度h2;计算深度差h=h2-h1,并由公式算出洛氏硬度值。

关于试样处理
采用洛氏硬度测试方法时,需要根据不同的标尺和样品情况来对试样表面进行处理。常规洛氏:细磨光表面就可以达到要求表面洛氏:推荐抛光表面(≤3um)关于压痕位置压痕距离边缘至少为压痕直径的2.5倍(并且ISO6508规定距离边缘不小于1mm),两压痕之间的距离至少为压痕直径的3倍。
不需要通过光学测量就可以得到硬度值
快速简单
不同操作者对结果影响不大
表面粗糙度对结果影响较小
标尺太多,不同的压头和试验力的组合
试验标准
详细测试方法在以下标准中予以规定:JISZ2245“洛氏硬度试验方法”;GB/T 230.1“金属材料 洛氏硬度试验 第1部分: 试验方法”;ISO 6508-1 Metallic materials Rockwell hardnesstest;ASTM E18 Standard Test Methods for Rockwell Hardness and RockwellSuperficial Hardness of Metallic Materials。附录洛氏硬度各标尺所对应的压头、负荷和适用情况
标 尺 | 压 头 | 负 荷 | 标准块的硬度范围 | 适 用 举 例 |
A | 金刚石压头-圆锥角为120度顶端球面半径0.2mm | 588 | (20~88)HRA | 硬质合金、渗碳钢 |
D | 980 | (40~77)HRD | 薄钢、表面淬火钢 | |
C | 1471 | (20~70)HRC | 淬火钢,调质钢,硬铸铁 | |
F | 钢球压头-直径为1.5875mm | 588 | (60~100)HRF | 退火铜合金,薄软钢 |
B | 980 | (20~100)HRB | 软钢,铝合金,可锻铸铁 | |
G | 1471 | (30~94)HRG | 铜、镍、锌合金 | |
H | 钢球压头-直径为3.175mm | 588 | (80~100)HRH | 退火铜合金 |
E | 980 | (70~100)HRE | 铝,镁合金,软钢,铸铁 | |
K | 1471 | (40~100)HRK | 铝,锌,铅,青铜,铍青铜 | |
15N | 金刚石压头-圆锥角为120度顶端球面半径0.2mm | 147 | (70~91)HR15N | 氮化钢,各种薄钢板,渗碳钢,刀子和其他零件边缘部分和表面部分 |
30N | 294 | (42~80)HR30N | ||
45N | 441 | (20~70)HR45N | ||
15T | 钢球压头-直径为1.5875mm | 147 | (73~93)HR15T | 软钢,黄铜,青铜,铝合金等薄板 |
30T | 294 | (43~82)HR30T | ||
45T | 441 | (12~72)HR45T | ||
M | 钢球压头-直径为3.175mm | 980 | (85~110)HRM | 硬塑料、硬橡胶,铝、锡、铜、软钢、合成树脂及磨擦材料等 |
L | 1471 | (100~120)HRL | ||
R | 直径为3.175mm | 588 | (114~125)HRR |