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材料力学性能实验指导书
（金属材料工程专业）
张学萍刘志远
沈阳理工大学
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二零一二年三月
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表1-2
三种洛氏硬度标尺的试验条件和应用
洛氏
预负
主负
总负
大概相
表盘
硬度
荷
荷
荷
标
压头形
当的维
上刻
值测
（公
（公
（公
符号
应用
尺
状
氏硬度
度的
量范
斤
斤
斤
值
颜色
围HR
力）
力）
力）
碳钢、工具
金刚石
钢及合金
20-67
C
120°圆
10
140
150
HRC
240-900
黑
钢等淬火
锥
和回火后
的硬度
有色金属
1/16″钢
及合金退
25-100
B
10
90
100
HRB
60-240
红
火锅等低
球
硬度部件
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的硬度
金刚石
碳化物、硬
质合金及
70-85
A
120°圆
10
50
60
HRA
390-900
黑
表面硬化
锥
部件等
洛氏硬度计的操作规程
洛氏硬度计由机体、加荷机构、测深机构和压头等组成。
1）根据试样的材质、形状和尺寸选择压头、负荷，并安装到位；
2）试样平放在载物台上，将压头瞄准试样表面待测部位；
3）顺时针转动载物台升降手柄使试样接触压头，持续转着手柄使百分表的小指针
指向红点，这表示预负荷已加完，此时要求大指针不偏离刻度盘零点±5个刻度；
4）转动刻度盘使其零点瞄准大指针；
5）扳动加荷手柄施加主负荷，施荷时闻4～6秒，然后平稳地把手柄扳回到卸荷
地点；
6）从刻度盘的相应标尺读出指针所指的硬度值；
7）逆时针旋转手轮，取出试样，测试完成。
测试洛氏硬度时应注意：
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①为保证试验结果的精度，试样表面应平整、无油污、无氧化皮及凹坑等；试样
的厚度不应小于压痕深度的l0倍。
②两相邻压痕中心距离及压痕中心至试样边缘距离均不得小于3mm。
③洛氏硬度试验如在圆柱或球形表面进行时，应付试验结果加以校正。校正当可
经过下列计算公式求得：对圆柱面：
HRC
6100
HRC
10
D
对球面：
HRC
12100
HRC
10
D
式中：△HRC——应加上的校正当；
HRC——球面或圆柱面的硬度；
D——球或圆柱的直径。
④试样的安装必须保证压头所施加的作使劲垂直于待测面，关于弯曲及其他不规
则形状的试样，必须采用相应的专用工作台。如对圆柱式样须用V形工作台；
⑤每个试样的试验次数不应少于两次，取其平均值。
(二)布氏硬度试验法
布氏硬度与材料其他的机械性能关系亲密，尤其是与抗拉强度极限存在近似的换
算关系：
σb=K·HB（其中K为常数，不同的材料有不同的K值），这在生产中有很重要的意义。
１．布氏硬度的测试原理
图1—2为布氏硬度测试原理图。用一定大小的负荷P(公斤力)，把直径力D（mm）的淬火钢球压人被测试样的表面，保持一准时间后卸除负荷。测量试样表面压痕的直
径d，计算出布氏硬度值，用符号HB表示。该值的大小就是试样表面压痕单位面积上所承受的压力。
即：
HBP/FP/Dh2P/D(D-D2d2)kg/mm2
式中：D——钢球直径(mm)；
P——试验负荷(有3000；1000；750；250等)；
d——压痕直径(mm)。
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图1-2布氏硬度测试原理图图1-3压痕相像原理
由于金属材料软硬不一，薄厚不同，若只采用一种标准负荷
P和钢球直径D，就
会出现这种现象：若对硬的材料合适，对软的材料便可能使钢球陷入材料内；若对厚
的材料合用，