洛氏硬度

洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值的指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。在洛氏硬度試驗中采用不同的壓頭和不同的試驗力，會產(chǎn)生不同的組合，對應于洛氏硬度不同的標尺。常用的有3個標尺，其應用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。1：樣品硬度與材料成分及熱處理工藝的關(guān)系：在相同的熱處理工藝下，材料的含碳量越高，材料的硬度也越高。對應于相同的材料，由工藝引起的硬度高低是：淬火、正火、退火。
2：各種洛氏硬度標尺的適應范圍。每種洛氏硬度標尺都有一個可用范圍，這一點很容易從硬度計刻度盤上的分度來確定。不同洛氏硬度標尺（不包括表面洛氏硬度標尺）的使用范圍如下：

洛氏硬度（HRC）測試，當被測樣品過小或者布氏硬度（HB）大于450時，就改用洛氏硬度計量。試驗方法是用一個頂角為120度的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm/3.175mm/ 6.35mm/12.7mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕深度求出材料的硬度。最常用的三種標尺為A、B、C，即HRA、HRB、HRC，要根據(jù)實驗材料硬度的不同，選用不同硬度范圍的標尺來表示：
HRA是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度較高的材料。例如：鋼材薄板、硬質(zhì)合金。
HRB 是采用100Kg載荷和直徑1.5875mm淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料。例如：軟鋼、有色金屬、退火鋼等。
HRC 是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度較高的材料。例如：淬火鋼、鑄鐵等。
洛氏硬度試驗采用三種試驗力，三種壓頭，它們共有9種組合，對應于洛氏硬度的9個標尺：HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH和HRK。這9個標尺的應用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。最常用標尺是HRC、HRB和HRF。HRC標尺用于測試淬火鋼、回火鋼、調(diào)質(zhì)鋼和部分不銹鋼。這是金屬加工行業(yè)應用最多的硬度試驗方法。HRB標尺用于測試各種退火鋼、正火鋼、軟鋼、部分不銹鋼及較硬的銅合金。HRF標尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標尺盡管也可用于大多數(shù)黑色金屬，但是實際應用上一般只限于測試硬質(zhì)合金和薄硬鋼帶材料。HRF標尺的使用范圍是60~100HRF。HRF標尺是國外使用較多的一個標尺，它是測試純銅和較軟的銅合金材料很好的檢測手段。但是在中國，也存在標準硬度塊短缺的問題，它的應用也受到了限制。
HRG標尺適用于HRB值接近100的材料，對于鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵這些硬度范圍介于HRB標尺的高端和HRC標尺低端的材料，如果改用HRG標尺，就可以大大改善測試的靈敏度，提高測試精度。
之所以分出這么多種標尺，是因為在標尺的使用中，越靠近上下限就越不準。
HRC標尺的使用范圍是20~70HRC，當硬度值小于20HRC時，因為壓頭的圓錐部分壓入太多，靈敏度下降，這時應改用HRB標尺。盡管HRC標尺的上限值為70HRC，但是當試樣硬度大于67HRC時，壓頭尖端承受的壓力過大，金剛石容易損壞，壓頭壽命會大大縮短，所以在測量偏HRC標尺上限的硬度時，應使用HRA標尺，因為HRA的上限范圍同HRC相當，但試驗力要小很多。
HRA標尺的使用范圍是20-88HRA，由美國標準ASTM E140可以獲得以下?lián)Q算關(guān)系：27HRA≈30HRB；60HRA≈100HRB≈20HRC；85.6HRA≈68HRC；可見，在同等數(shù)值的情況下，對應標尺的硬度由高到低為C、A、B。但事實上，HRA標尺很少用于測試軟鋼，主要用于測試薄硬鋼板、深層滲碳鋼和硬質(zhì)合金。在硬質(zhì)合金方面，由于技術(shù)進步，有些材料硬度已達到93-94HRA，材料硬度超出HRA的測量范圍上限已成為慣例。依借于HRA標尺測試范圍廣的特性，在使用洛氏硬度計測試鋼試樣時，如果不知試樣是軟鋼還是硬鋼，可先用HRA標尺試測一下，當硬度值小于60HRA時可改用HRB標尺，當硬度值大于60HRA時可改用HRC標尺。
HRB標尺的使用范圍是20~100HRB，當硬度值低于20HRB時，由于鋼球的壓入深度過大，金屬蠕變加劇，試樣在試驗力作用下的變形時間延長，測試值準確度降低，此時應改用HRF標尺。當硬度值大于100HRB時，因為鋼球壓入深度過淺，靈敏度降低，精度下降，此時應改用HRC標尺。在使用HRB標尺測試鋼試樣時，一個特別值得注意的地方是：當預先不知道試樣是軟鋼還是硬鋼時，決不可使用HRB標尺做測試，因為用鋼球壓頭誤測了淬火鋼，鋼球就可能會變形，鋼球壓頭就會損壞，這是鋼球壓頭損壞的主要原因。遇到這種情況時應先用金剛石壓頭，用HRA標尺測試一下，再決定是用HRB還是用HRC。洛氏硬度試驗對樣品試樣有要求，其厚度不能小于殘余壓痕深度的10倍，試樣背面不能出現(xiàn)明顯的變形痕跡。由此樣品的厚度決定了載荷的選擇。
表面洛氏硬度：采用三種試驗力，兩種壓頭，它們有6種組合，對應于表面洛氏硬度的6個標尺。表面洛氏硬度試驗是對洛氏硬度試驗的一種補充，在采用洛氏硬度試驗時，當遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層時，就應改用表面洛氏硬度試驗。這時采用與洛氏硬度試驗相同的壓頭，采用只有洛氏硬度試驗幾分之一大小的試驗力，就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗結(jié)果。表面洛氏硬度的N標尺適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測試的材料。