🔩 金属的洛氏硬度——测量压痕深度的残余增量（A、B、C标尺及表面洛氏标尺）

材料与无损检测 PN-EN ISO 6508-1

概述

本标准规定了金属材料在常规标尺A、B、C、D、E、F、G、H、K以及表面洛氏标尺15N、30N、45N、15T、30T和45T下的洛氏硬度试验方法；适用于固定式和便携式硬度计。第五版ISO 6508-1:2023取代2016年版；变更包括删除关于钢球和钨球的注释、增加术语章节以及关于带球形顶端的一体式压头的说明等。

各标尺在压头类型、试验力和适用范围上有所不同：HRA（金刚石圆锥，588.4 N，20–95 HRA）、HRBW（球1.5875 mm，980.7 N，10–100 HRBW）、HRC（金刚石圆锥，1.471 kN，20–70 HRC，圆锥和顶端表面经抛光时可扩展至10 HRC）、HRD、HREW、HRFW、HRGW、HRHW、HRKW。表面洛氏标尺采用29.42 N的初试验力和147.1 N、294.2 N或441.3 N的总试验力，标尺常数为0.001 mm而非0.002 mm。

在卢布林理工大学的实验课中，测量在洛氏硬度计（KP-15001型）上进行，试样为经淬火和回火的钢、经化学热处理（渗碳、碳氮共渗、渗铬）的钢、薄钢带和硬质铸造合金；标尺（A、B、C或F）的选择取决于试样厚度和预期硬度。

方法原理

将规定尺寸、形状和材料的压头以两级试验力压入试样表面。先施加初试验力F0并测量初始压痕深度，然后施加并卸除主试验力，回到初试验力，再测量最终压痕深度。洛氏硬度由最终与初始压痕深度之差h以及两个常数——全量程N和标尺常数S——按公式H = N − h/S确定。对于使用金刚石压头的常规标尺，硬度 = 100 − h/0.002；对于使用球压头的标尺，硬度 = 130 − h/0.002；对于表面洛氏标尺，硬度 = 100 − h/0.001。

应用领域

• 在生产和验收中快速检查钢、铸钢和有色金属的硬度
• 评价淬火、回火和化学热处理的效果
• 薄带和薄板的检验（表面洛氏标尺15T、30T、45T）
• 用便携式硬度计在大型构件上测量
• 将硬度换算为其他标尺并估算抗拉强度（对照表）

关键参数

标准

标准编号

PN-EN ISO 6508-1:2024-06

标准名称（波兰语）

Metale — Pomiar twardości sposobem Rockwella — Część 1: Metoda badania

标准名称（英语）

Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method

分步操作程序

1. 表面制备

   在平整光滑、无氧化皮、污染物和润滑剂的表面上试验。活性金属例外，例如可能粘附在压头上的钛——允许使用适当的润滑剂（如煤油），并在报告中说明其使用。制备应尽量减少因受热或冷作硬化引起的硬度变化。

2. 选择标尺

   根据试样或层的厚度及预期硬度选择标尺（如A、B、C或F）；按附录B核对最小厚度，确定压头类型、总试验力以及压痕之间和压痕与试样边缘的最小距离。

3. 每日检查

   每天首次试验前，对所用的每一标尺按附录E进行检查；按附录F检查金刚石压头的状态。每次更换压头、球或支座后，至少进行两次测量并舍弃其结果，然后重复每日检查。

4. 放置试样

   将试样放在刚性支座上，使被测表面垂直于压头轴线和试验力作用线；圆柱形产品放在V形块上支撑。注意压头、试样和夹具的就位和同轴度——偏离垂直会使结果失真。

5. 初试验力

   使压头与表面接触，不得有冲击、振动、摆动和过载，施加初试验力F0；保持时间3 s（1 s至4 s）。测量初始压痕深度。

   ⏱ 时间: 3 s

6. 总试验力与读数

   施加主试验力直至达到总试验力，然后卸除，回到初试验力，测量最终压痕深度；硬度按公式H = N − h/S计算。

7. 压痕数量

   至少进行三次试测，然后在每个试样上打3个压痕；结果汇总成表（卢布林理工大学实验课的做法）。

8. 修正与比较

   检验凸圆柱面和球面时，考虑标准附录C和D的修正值；必要时按对照表将结果与维氏硬度和布氏硬度进行比较。

所需设备与仪器

职业健康与安全

• 试验力大（最高1.471 kN）——手指远离压头，试样牢固固定
• V形块上的圆柱形产品可能转动——防止滚落
• 试样磨削：粉尘和火花——戴防护眼镜，使用抽风
• 检验脆性材料（硬质合金、淬硬钢）时的碎屑——工位设防护罩

常见问题