1 范围
本部分规定了金属材料洛氏硬度和表面洛氏硬度试验的原理、符号、硬度计、试样、试验方法及试验报告 。
本部分使用的洛氏硬度标尺及适用范围见表 1.
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
3 原理
将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)按图1分两个步骤压人试样表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,测量在初试验力下的残余压痕深度 ho根据 h值及常数N和S(见表2),用式(1)计算洛氏硬度:
4 符号
本部分使用的符号及说明见表 1、表2及图
4.1 A,C和D标尺洛氏硬度用硬度值、符号 HR和使用的标尺字母表示。
示例:59HRC表示用C标尺测得的洛氏硬度值为59.
4.2 B,E,F,G,H和K标尺洛氏硬度用硬度值、符号HR、使用的标尺和球压头代号(钢球为S,硬质合金球为W)表示。
示例:60HRBW 表示用硬质合金球压头在 B标尺上测得的洛氏硬度值为 600
4.3 N标尺表面洛氏硬度用硬度值、符号 HR、试验力数值(总试验力)和使用的标尺表示。
示例:70HR30N表示用总试验力为294.2 N的30 N标尺测得的表面洛氏硬度值为 70,
4.4 T标尺表面洛氏硬度用硬度值、符号 HR、试验力数值(总试验力)、使用的标尺和压头代号表示。
示例:40HR30TS表示用钢球压头在总试验力为 294. 2 N的 30 T标尺测得的表面洛氏硬度值为 40
5 硬度计
5.1 硬度计应能按表 1施加预定的试验力,并符合 GB/T 230. 2要求。
5.2 金刚石圆锥压头锥角为 1200,顶部曲率半径为。. 2 mm,并符合 GB/T 230. 2的要求。
5.3 钢球或硬质合金球压头的直径为1. 587 5 mm或3.175 mm,并符合GB/T 230,2的要求。
5.4 压痕深度测量装置应符合GB/T 230.2的要求
6 试样
6.1 试样表面应光滑平坦,无氧化皮及外来污物,尤其不应有油脂,建议试样表面粗糙度 Ra不大于。.8Km,产品或材料标准另有规定除外。
6.2 试样的制备应使受热或冷加工等因素对表面硬度的影响减至最小。
6.3 试验后试样背面不应出现可见变形。
对于用金刚石圆锥压头进行的试验,试样或试验层厚度应不小于残余压痕深度的 10倍;对于用球压头进行的试验,试样或试验层的厚度应不小于残余压痕深度的 巧 倍。附录 B给出了洛氏硬度一试样最小厚度关系图。对 HR30Tm的试验按附录A进行。
6.4 附录 C(表C. 1、表C. 2、表C. 3和表C. 4 )给出了在凸圆柱面上试验时的洛氏硬度修正值;附录D( 表 D.1)给出了在凸球面上试验时的洛氏硬度修正值。
注:未规定在凹面上试验的修正值 在凹面上试验时,应经专门协商。
7 试验方法
7. 1 试验一般在 100C-35℃室温进行。对于温度要求严格的试验,应控制在((2315)℃之内。
7.2 试样应平稳地放在刚性支承物上,并使压头轴线与试样表面垂直,以避免试样产生位移。
应对圆柱形试样作适当支承,例如放置在洛氏硬度值不低于 60 HRC的带有 V型槽的钢支座上尤其应注意使压头、试样、V型槽与硬度计支座中心对中。
7 .3 使压头与试样表面接触,无冲击和振动地施加初试验力 Fo,初试验力保持时间不应超过 3 so
7.4 无冲击和振动地将测量装置调整至基准位置,从初试验力 F 施加至总试验力 F的时间应不小于1 s且不大于 8 s,
7.5 总试验力 F保持时间为 4s士2s。然后卸除主试验力 F,,保持初试验力凡 ,经短时间稳定后,进行读数
注:对于低硬度材料 经协商试验力保持时间可以延长,允许偏差士2 so
7.6 洛氏硬度值用表2中给出的公式由残余压痕深度 h计算出,通常从测量装置中直接读数,图 7中说明了洛氏硬度值的求出过程。
7.7 试验过程中,硬度计应避免受到冲击和振动。
7.8 在大量试验前或距前一试验超过 24 h,以及压头或支承台移动或重新安装后,均应检查压头和支座安装的正确性,上述调整后的两个试验结果不作为正式数据。
注 在附录 E中给出了周期性检查的推荐方法,并见附录 F中对金刚石压头的说明
7.9 两相邻压痕中心之间的距离至少应为压痕直径的 4倍,并且不应小于2 mm; 任一压痕中心距试样边缘的距离至少应为压痕直径的2.5倍,并且不应小于 1 mm,
7 . 10 如无其他规定,每个试样上的试验点数不少于 4点,第 1点不计。
8 结果的不确 定度
结果的不确定度与很多参数有关,可分为如下两类:
a) 与洛氏硬度计相关的参数(包括硬度计校准的不确定度和标准块标定的不确定度)。
b ) 与试验方法相关的不确定度(各种操作条件变量)。
注:在置信水平为95%时得到的不确定度指示值相当于在 GB/T 230.2中表5的最大允许误差.
9 试验 报告
试验报告应包括如下内容:
a) 本国家标准号;
b) 与试样相关的资料;
c) 不在((23士5)℃范围的试验温度;
d) 试验结果;洛氏硬度值至少应精确至0.5HR;
e) 本部分规定以外的操作;
f) 各种可能影响试验结果的细节。
注1:没有普遍适用的方法将洛氏硬度值精确地换算成其他硬度或抗拉强度,因此应避免这种换算,除非通过对比试验得到可比较的换算基础。
注2 资料表明,某些材料可能对应变速率较敏感,应变速率的改变可能引起屈服应力值轻微变化,压痕形成的时间对硬度值的改变有相应影响
参考文献略
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