洛氏威爾硬度:洛氏硬度,表面洛氏硬度,洛氏硬度分類,HRC,HRA,HRB,換算關

洛氏威爾硬度即洛氏硬度，是一種測量物體硬度的方法和量值。洛氏威爾硬度由1919年由S.P.洛克威爾首先提出而得名。

洛氏硬度主要用於金屬材料，測量方法是用一定的載荷將規定的壓頭壓入被測材料，以材料表面局部塑性變形的大小比較被測材料的軟硬。

基本介紹

中文名：洛氏威爾硬度
外文名：Rockwell hardness
別名：洛氏硬度
硬值度：HR
特點：簡便迅速但代表性較差
發明者：S.P.洛氏威爾
發明時間：1919年

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洛氏硬度

套用壓入法，在規定的外載入荷下，將規定直徑的鋼球或錐角為120°的金剛石壓頭壓入被測試的材料表面，而產生凹痕，用所測凹痕的深度表示的硬度即為洛氏硬度。

洛氏威爾硬度是套用最廣的一種硬度試驗方法，屬於壓入硬度法。由美國冶金學家洛克威爾 (S.P.Rockwell)首先提出，因此得名。

和布氏硬度一樣，洛氏硬度也是壓痕試驗法，所不同的是它不是測定壓痕直徑的大小，而是測定壓痕的深度，洛氏硬度適用於測定極薄或極硬的金屬材料，但對組織不均勻的材質，其測量值不如布氏硬度準確。

洛氏硬度必須標出選用的壓頭和載荷。其測試負荷大、壓痕深、不適用於薄材及表面硬化層。對材料表層硬度的測試另有洛氏表面硬度標度。

與其他硬度試驗相比，洛氏硬度試驗的優點是簡便迅速，壓痕較小，測定範圍廣；缺點是代表性較差，數據重複性不好。

表面洛氏硬度

表面洛氏硬度試驗是對洛氏硬度試驗的一種補充，在採用洛氏硬度試驗時，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。這時採用與洛氏硬度試驗相同的壓頭，採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果。

表面洛氏硬度試驗採用三種試驗力，兩種壓頭，它們有6種組合，對應於表面洛氏硬度的6個標尺。

表面洛氏硬度的N標尺適用於類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測試的材料；T標尺適用於類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測試的材料。

洛氏硬度分類

洛氏硬度試驗採用三種試驗力，三種壓頭，它們共有9種組合，對應於洛氏硬度的9個標尺。這9個標尺的套用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。

用洛氏硬度計測定的硬度值，以HR表示。金屬材料使用C標度、A標度、B標度，故其硬度分別以HRC、HRA、HRB表示。

HRC

HRC是用金剛石圓錐壓頭作壓入物，HRC所加負荷為150千克，載荷1470N，頂角120°，適用於較硬的鋼材。

HRA

HRA是用金剛石圓錐壓頭作壓入物，HRA所加負荷為60千克，載荷588 N，頂角120°，適用於很硬或很薄的金屬材料，如硬質合金的硬度指標就是HRA。

HRB

HRB這種洛氏硬度是用直徑為1 /16″ (1.588毫米) 的鋼球作壓入物，所加負荷為100千克，載荷980N，適用於較軟的鋼材、鑄鐵及有色金屬材料。

換算關係

由美國標準ASTME140可以獲得以下換算關係：

27HRA≈30HRB

60HRA≈100HRB≈20HRC

85.6HRA≈68HRC

洛氏硬度試驗

做洛氏威爾硬度試驗時，將金剛石圓錐壓頭 (頂角120°) 或鋼球壓頭 (直徑 1.588mm)分兩次載入，先加初載荷

，再加主載荷

。然後卸除

，在

繼續作用下由測得的殘餘壓入深度值e (

所引起的)計算。e相當於壓頭向下軸向移動的距離，e值越大，硬度越低。一個洛氏硬度值等於 0.002mm的距離。

洛氏硬度以符號 HR表示，按所用標尺分為HRA、 HRB和HRC。其硬度值可分別按下列公式計算：

用A及C標尺時，HR= 100-e，用B標尺時，HR=130-e。

e 值用以下公式計算可得。

在式中， h₀為在初載荷作用下壓頭壓入表面的深度(mm)，h₁為施加總載荷後卸除主載荷在

繼續作用下壓頭壓入深度(mm)。

載荷與測量範圍

洛氏硬度的載荷與測量範圍如下表所示：

符號		總載荷( ) ( )	標尺使用範圍	壓頭種類
標尺	硬度值	總載荷( ) ( )	標尺使用範圍	壓頭種類
A	HRA	60	70~86	金剛石圓錐體
B	HRB	100	25~100	鋼球
C	HRC	150	20~70	金剛石圓錐體

洛氏硬度的測量有效範圍為：淬火鋼、調質鋼、深層表面硬化鋼，HRC為20～67；碳化物、硬質合金、淺層表面硬化鋼，HRA 為70～85；軟鋼、銅合金、鋁合金、灰口鑄鐵，HRB為25～100。

洛氏硬度計

洛氏硬度計（Rockwell apparatus）在硬度檢測法下孕育而生，洛氏硬度計先後經歷了兩次改進，最終奠定了現代洛氏硬度計的設計雛形。

隨著工業經濟的發展，洛氏硬度計在工廠金屬製品的檢測領域得到廣泛套用，成為檢驗金屬製品質量和提升加工工藝的重要手段。

隨著工業加工技術的進步，洛氏硬度計一直被使用，與布氏、維氏硬度檢測法一樣，成為三種最常用的硬度檢測法之一。洛氏硬度計檢測方法已日趨完善，操作既簡單又快捷，可直接通過光學投影屏、顯示屏讀數。

洛氏硬度計可完成各種黑色、有色金屬、鋼材及一定厚度的板材、熱噴塗層、硬質合金和冶金材料的硬度測量。但在測量範圍上，洛氏硬度計只適用於板材厚度大於1mm和圓棒直徑為3mm的產品硬度測量，不適用於小產品的硬度測量。

當前，洛氏硬度計主要分為電動型、磁力型和觸控螢幕型,有HR-150A型手動袼氏硬度計、HR-150DT型電動洛氏硬度計、HRM-45型電動表面洛氏硬度計、HRS-150型數顯洛氏硬度計、HD9-45型光學表面洛氏硬度計及TH3200全自動洛氏硬度計等產品系列。

硬度計上裝有百分表頭，由表頭可直接讀出材料的硬度值，如HRC50表示C標尺測量的洛氏硬度值為50。洛氏硬度法壓痕小，可用於成品件的硬度測定，其測定方法簡便迅速。洛氏硬度試驗方法詳見中華人民共和國國家標準GB230。

洛氏硬度試驗意義

洛氏硬度試驗是一種根據經驗的缺口硬度測試。它的全世界範圍的採用則是由於其試驗方法提供了許多優勢。這種測試是快速的，廉價的，並相對無破壞性的，僅僅是套用在材料上的小缺口上。

在洛氏硬度機器上的簡單的操作性也提供了更多的優點，洛氏硬度試驗通常不要求非常熟練的操作員。為了與其他材料特性相關，洛氏硬度試驗還能夠給出金屬材料的一些重要信息抗張硬度，抗磨力和延展性。

這種試驗通常對於原料的挑選，工藝和質量控制，以及民用產品的驗收測試很有益處。

因此，在今天的生產設施中，從某些生產設備的熱、油滑環境，到環境可控的冶金相學和校準實驗室，幾乎每種試驗環境中都可以找到洛氏硬度機器的使用。

洛氏威爾硬度