HR15N是什么样的硬度计?

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ＨＲ１５Ｎ什么样的硬度计?

刘路峰

表面洛氏硬度，用15N的载荷

华银硬度计

表面洛氏硬度试验法是在九十世纪三十年代，由美国人洛克威尔（S.P.Rockwell）发现的。这种试验法与洛氏硬度试验一样，也是用金刚石圆锥全或一定直径的钢球作压头，在先后施加的两个负荷（预负荷F0和总负荷F）作用下压入试样。以在总负荷作用后，卸除主负荷F1而保留预负荷F0时的压入深度h1与在预负荷作用下的压入深度h0之差Δh来表示表面洛氏硬度。其作用原理见图3.1。深度越大，则硬度值低；反之则硬度值高。其深度差1微米时为1个表面洛氏硬度单位；此外，表面洛氏硬度试验采用的预负荷为3公斤力，总负荷为15，30，45公斤力，这些与洛氏硬度试验是不同的。
表面洛氏硬度规定以符号HRN和HRT表示，前者是采用金刚石圆锥压头，后者是采用钢球压头时的符号。其所用标尺以15N，30N，45N，15T，30T，45T表示。其中15，30，45表示试验负荷。如HR30N50，即表示采用金刚厂圆锥体压头和30公斤力的总负荷时测定的表面洛氏硬度值为50；HR15T90，即采用15公斤力的总负荷和钢球压头测定的表面洛氏硬度值为90。
表面洛氏硬度值的计算公式为：

                                  h1-h0
                HRN (HRT) = 100 -                           (3.1)
                                  0.001

图3.1为表面洛氏N标尺硬度计算公式图解。









二、 表面洛氏硬度试验的应用

表面洛氏硬度试验适应于测定小零件和薄试样，以用氮化、氰化、渗碳零件的表面硬度。
表面洛氏硬度除了常用的N和T标尺以外，还有W，X，Y标尺，各种标尺的符号、压头、使用范围及应用举例见表3.1。

三、 表面洛氏硬度试验法特点
1．表面洛氏硬度试验操作简单迅速，工作效率高。为适应成批生产中的硬度测量或自动线上的硬度测量，目前德国、日本等国均有自动表面洛氏硬度计，美国威尔逊（Wilson）表面洛氏硬度计属于半自动型。
2．表面洛氏硬度试验负荷较小，对工件表面损伤很小。对同一材料而言，表面洛氏硬度试验的压入深度比洛氏硬度试验的奔放主深度小得多，参见表3.2，因此它能用来测量薄板、小工件、刀口和表面层的硬度。
3．由于可以使用两种压头，它可测量的硬度范围较大。
4．表面洛氏硬度试验与维氏试验比较，它的测量方法简便迅速，试样表面不需要很高的光洁度，▽8即可。

华银硬度计

表面洛氏硬度试验法是在九十世纪三十年代，由美国人洛克威尔（S.P.Rockwell）发现的。这种试验法与洛氏硬度试验一样，也是用金刚石圆锥全或一定直径的钢球作压头，在先后施加的两个负荷（预负荷F0和总负荷F）作用下压入试样。以在总负荷作用后，卸除主负荷F1而保留预负荷F0时的压入深度h1与在预负荷作用下的压入深度h0之差Δh来表示表面洛氏硬度。深度越大，则硬度值低；反之则硬度值高。其深度差1微米时为1个表面洛氏硬度单位；此外，表面洛氏硬度试验采用的预负荷为3公斤力，总负荷为15，30，45公斤力，这些与洛氏硬度试验是不同的。
表面洛氏硬度规定以符号HRN和HRT表示，前者是采用金刚石圆锥压头，后者是采用钢球压头时的符号。其所用标尺以15N，30N，45N，15T，30T，45T表示。其中15，30，45表示试验负荷。如HR30N50，即表示采用金刚厂圆锥体压头和30公斤力的总负荷时测定的表面洛氏硬度值为50；HR15T90，即采用15公斤力的总负荷和钢球压头测定的表面洛氏硬度值为90。
表面洛氏硬度值的计算公式为：

HRN (HRT) = 100 - （h1-h0）/ 0.001
           

表面洛氏硬度试验的应用

表面洛氏硬度试验适应于测定小零件和薄试样，以用氮化、氰化、渗碳零件的表面硬度。
表面洛氏硬度除了常用的N和T标尺以外，还有W，X，Y标尺，各种标尺的符号、压头、使用范围及应用举例见表3.1。

表面洛氏硬度试验法特点
1．表面洛氏硬度试验操作简单迅速，工作效率高。为适应成批生产中的硬度测量或自动线上的硬度测量，目前德国、日本等国均有自动表面洛氏硬度计，美国威尔逊（Wilson）表面洛氏硬度计属于半自动型。
2．表面洛氏硬度试验负荷较小，对工件表面损伤很小。对同一材料而言，表面洛氏硬度试验的压入深度比洛氏硬度试验的奔放主深度小得多，参见表3.2，因此它能用来测量薄板、小工件、刀口和表面层的硬度。
3．由于可以使用两种压头，它可测量的硬度范围较大。
4．表面洛氏硬度试验与维氏试验比较，它的测量方法简便迅速，试样表面不需要很高的光洁度，▽8即可。


表面洛氏硬度计应满足以下要求
1．
在室温20±10?C下进行试验；
2．
在整个试验过程中周围环境应无冲击和振动，并不得有腐蚀性气体；
3．
应安装在稳固的基础上，并调至水平，硬度计主轴必须垂直于工作台面，其偏斜度不大于0.3/100（10′）左右。
4．
预负荷为3公斤，其允许偏差为±2%，总负荷为15，30，45公斤，它们的允许偏差为±0.5%。
5．
当预负荷加在试样表面上时，调好指示器的零位后，在4—6秒内将负荷全部施加于试样上，对一般材料，保持时间为10秒；但在特殊情况下，如有些材料在试验中变形明显地依赖于时间时，保持时间可采用30秒，并在测试记录中注明。然后在2—3秒内平稳地卸除负荷，在预作用下，由指示器度盘读出硬度值。
6．
在加、卸荷时，指示器指针应灵活无阴地转动，其精确度为±0.005毫米（相当于±0.5硬度单位）。
7．
表面洛氏硬度计的示值允许误差不应超过±1.2HRN（T），其变动度不应大于1.5HRN（T）。


表面洛氏硬度试验法不适用于下列情况：

(a) 不适用组织产均匀的合金（例如生铁），对于这一类材料，由于表面洛氏硬度压痕小，只能得到个别组织的硬度特性而不是材料的平均硬度。

(b) 不适用于脆性和表面有气孔、粗加工痕迹以及其它缺陷折工件。因为在试验过程中，容易损坏金刚石压头。

(c) 不适用于在负荷作用下能发生变形的工件，例如薄壁管子，因为变形会歪曲试验结果。
必须考虑到试件的支承面情况。因为试验是以压痕的深度的变化为基础，所以当支承面不平、有粗加工痕迹、铁渣、毛刺及其它缺陷而不能贴紧工作台或在负荷作用下发生变形时，都不能获得正确的结果。

(d) 不适应于曲率半径过小的试样，因为金刚石压头可能在曲面上滑动而导致损坏。

NiMoCrCu

HR-150A.jpg