洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力,三種壓頭,它們共有9種組合,對(duì)應(yīng)于洛氏硬度的9個(gè)標(biāo)尺。這9個(gè)標(biāo)尺的應(yīng)用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。常用標(biāo)尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC標(biāo)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(yīng)用多的硬度試驗(yàn)方法。HRB標(biāo)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(biāo)尺用于測試純銅、較軟的銅合金和硬鋁合金。HRA標(biāo)尺盡管也可用于大多數(shù)黑色金屬,但是實(shí)際應(yīng)用上一般只限于測試硬質(zhì)合金和薄硬鋼帶材料。
表面洛氏硬度試驗(yàn)采用三種試驗(yàn)力,兩種壓頭,它們有6種組合,對(duì)應(yīng)于表面洛氏硬度的6個(gè)標(biāo)尺。表面洛氏硬度試驗(yàn)是對(duì)洛氏硬度試驗(yàn)的一種補(bǔ)充,在采用洛氏硬度試驗(yàn)時(shí),當(dāng)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(shí),就應(yīng)改用表面洛氏硬度試驗(yàn)。這時(shí)采用與洛氏硬度試驗(yàn)相同的壓頭,采用只有洛氏硬度試驗(yàn)幾分之一大小的試驗(yàn)力,就可以在上述試樣上得到有效的硬度試驗(yàn)結(jié)果。表面洛氏硬度的N標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD測試的材料;T標(biāo)尺適用于類似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG測試的材料。
洛氏硬度計(jì)和表面洛氏硬度計(jì)的標(biāo)尺通常按材料種類、材料厚度和標(biāo)尺的刻度范圍三方面的因素來選擇,具體選擇方法敘述如下:
1、按材料種類選擇
美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E18給出了根據(jù)不同種類的材料,選擇洛氏硬度標(biāo)尺的參考表。如表一所示:
事實(shí)上,所有黑色金屬材料均可利用洛氏硬度計(jì)測試其硬度,但有種材料除外,*種是應(yīng)在顯微維氏硬度計(jì)上測試的極薄材料,另一種是應(yīng)采用布氏硬度計(jì)的粗晶?;蚪M織不均勻的材料。
1.1 淬火鋼和回火鋼
淬火鋼和回火鋼的硬度試驗(yàn)主要采用HRC標(biāo)尺。如果材料較薄,不宜采用HRC標(biāo)尺時(shí),可以改用HRA標(biāo)尺。如果材料更薄,可以采用表面洛氏硬度計(jì)HR15N、HR30N或HR45N標(biāo)尺。
1.2 表面硬化鋼
在工業(yè)生產(chǎn)中,有時(shí)要求工件芯部具有良好的韌性,又要求其表面具有高的硬度和耐磨性,這時(shí)就要采用高頻淬火、化學(xué)滲碳、滲氮、碳氮共滲等工藝對(duì)工件進(jìn)行表面硬化處理,表面硬化層的厚度一般在0.幾~幾。mm。對(duì)于表面硬化層較厚的材料,可以采用HRC標(biāo)尺測試其硬度,對(duì)于中等厚度的表面硬化鋼,可采用HRD或HRA標(biāo)尺,對(duì)于薄的表面硬化層應(yīng)采用表面洛氏硬度HR15N、HR30N、HR45N標(biāo)尺。
1.3 退火鋼、正火鋼、軟鋼
許多鋼鐵材料都是以退火狀態(tài)出廠的,一些冷軋鋼板還要以不同的退火程度來分級(jí)。各種退火鋼的硬度測試通常采用HRB標(biāo)尺,較軟較薄的板材有時(shí)也用HRF,薄板材應(yīng)采用HR15T、HR30T、HR45T標(biāo)尺。
1.4 不銹鋼
不銹鋼材料通常是以退火、淬火、回火、固溶等狀態(tài)供貨的,國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了相應(yīng)的硬度上、下限值,硬度測試通常采用HRC或HRB標(biāo)尺。奧氏體、鐵素體不銹鋼采用HRB標(biāo)尺,馬氏體、沉淀硬化不銹鋼采用HRC標(biāo)尺,不銹鋼薄壁管、厚度為1~2mm以下的薄板材料應(yīng)采用N標(biāo)尺或T標(biāo)尺。
1.5 鍛鋼
鍛鋼通常是采用布氏硬度試驗(yàn),由于鍛鋼材料組織不夠均勻,而布氏硬度試驗(yàn)的壓痕較大。因此,布氏硬度試驗(yàn)?zāi)軌蚍从巢牧细鞑糠纸M織性能的綜合結(jié)果。
1.6 鑄鐵
鑄鐵材料常常具有組織不均勻,晶粒粗大的特點(diǎn),因此一般采用布氏硬度試驗(yàn)。洛氏硬度計(jì)可用于部分鑄鐵工件的硬度試驗(yàn)。凡是在細(xì)晶粒鑄件的小斷面上沒有足夠面積作布氏硬度試驗(yàn)的地方,常??捎肏RB或HRC標(biāo)尺測試硬度,但采用HRE或HRK標(biāo)尺,因?yàn)镠RE和HRK標(biāo)尺采用3.175mm直徑的鋼球,它比1.588mm直徑鋼球能得到更好的平均讀數(shù)。硬的可鍛鑄鐵材料,通常采用HRC,如果材料不均勻,可測多個(gè)數(shù)據(jù),取其平均值。