汽车车身材料 硬度（布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度） 电子教案（4.洛氏硬度）.doc

国家职业教育汽车车身维修技术专业教学资源库 PAGE 2 《汽车车身材料》教案 知识点 洛氏硬度 学时 1学时 教学内容 洛氏硬度的试验原理、方法及应用 教学重点 洛氏硬度测原理及方法 教学难点 洛氏硬度计的使用 参考资料 王学武，《金属力学性能》，机械工业出版社，2010.06 一、洛氏硬度试验原理 洛氏硬度是在洛氏硬度计（图1-9所示）上测得的，用符号HR表示。其试验原理如图1-10所示。 图1-10洛氏硬度试验原理示意图图1-9 洛氏硬度计 图1-10洛氏硬度试验原理示意图 图1-9 洛氏硬度计 用顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588㎜的淬火钢球作为压头，先施加初始载荷F0（目的是消除因为零件表面不光滑等因素造成的误差），压入金属表面的深度为h1（图中1—1位置）， 然后施加主载荷F1，在总载荷F（F=F0+ F1）的作用下，压入金属表面的深度为h2（压头到2—2位置），待表头指针稳定后，卸除主载荷，由于金属弹性变形的恢复而使压头回升至h3（压头3—3位置），压头实际压入金属的深度为h=h3-h1，并以压痕深度h值的大小衡量被测金属的硬度。显然，h值越大，被测金属硬度越低；反之则越高。为了适应人们习惯上数值越大，硬度越高的概念，规定用常数K减去h/0.002（表示每0.002㎜的压痕深度为一个硬度单位）作为硬度值，即 HR=K- 式中 K——常数，当用金刚石压头时K为100，用淬火钢球压头时K为130； h——卸除主载荷后测得的压痕深度。 实际应用时，可以直接从洛氏硬度计刻度盘上读出洛氏硬度值。 二、洛氏硬度标尺选择 为了能够用一台硬度计测量从软到硬不同金属材料的硬度，洛氏硬度采用了不同的压头和载荷组成不同的硬度标尺，并用字母在HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标尺有HRA、HRB、HRC三种，其中HRC应用最为广泛。 洛氏硬度标注时，将所测定的洛氏硬度值写在相应标尺的硬度符号之前，例如，75HRA、90HRB、60HRC等。常用洛氏硬度试验规范及应用举例见下表。 表 常用洛氏硬度试验规范及应用举例 硬度符号 压头类型 初载荷/kgf（N） 主载荷/kgf（N） 测量范围 应用举例 HRA 金刚石圆锥体 10（98.1） 50（490.30） 20~88 硬质合金、表面淬火层、渗碳层等 HRB 淬火钢球 10（98.1） 90（882.6） 20~100 有色金属、退火、正火钢件等 HRC 金刚石圆锥体 10（98.1） 140（1373） 20~70 淬火钢、调质钢件 洛氏硬度试验操作简便，可以直接从刻度盘上读出硬度值。其压痕较小，基本不损坏零件表面，可直接测量成品和较薄零件的硬度。但由于压痕较小，试验数据不太稳定，所以，需要在不同部位测其三点取其算术平均值。 三、洛氏硬度应用 洛氏硬度试验主要适用于测定铜、铝等有色金属及其合金，硬质合金，表面淬火、渗碳件以及退火、正火和淬火钢件的硬度。