Rockwell Sertlik

洛氏硬度是什麼？

在洛氏方法中，首先施加初步载荷，然后施加总载荷，然后去除总载荷；硬度可直接从初始载荷下剩余的永久深度差中读取。由於不測量壓痕，因此可以立即獲得結果。不同的尺度（如HRC、HRB、HRA）是用鑽石圓錐壓頭或球壓頭定義的。

洛氏硬度的目的

目的是在生產線和品質控制中進行快速、可重複的硬度測量。熱處理後硬度驗證是最常見的應用。

洛氏硬度適用於哪些產品？

熱處理鋼件
緊固件和螺栓
軸承組件
切削工具和模具
有色金屬製品（附球秤）

洛氏硬度應用於哪些行業？

金属汽車航太建筑機械製造

與洛氏硬度相關的標準

ISO 6508-1（洛氏硬度測試—測試方法）
ISO 6508-2（測試機器的驗證和校準）
ISO 6508-3（參考塊的校準）
ASTM E18（金屬材料洛氏硬度）

洛氏硬度的測試條件

尺度選擇: 標準中定義的標度（HRC、HRB、HRA 等），根據材料和預期硬度選擇
壓頭: 鑽石錐體或硬金屬球；按比例
載入步驟: 初步負載和總負載來自秤的定義
閱讀: 直接從永久深度差讀取硬度值

洛氏硬度的測試設備

洛氏硬度試驗機
鑽石圓錐和球壓頭
硬度參考塊
樣品支撐砧和 V 型塊
表面處理設備

洛氏硬度的樣品要求

測量表面必須平整、清潔、無水垢。
試樣厚度必須滿足標尺要求的最小值。
背面的壓痕會使結果無效。
標準中的修正必須適用於圓柱面。
測量點與邊緣以及彼此之間必須有足夠的間隔。

洛氏硬度的測試時程

單次測量需要幾秒鐘。這種速度是該方法最顯著的優勢。總持續時間由樣本製備決定。

洛氏硬度的測試程序

1樣品表面已準備好並牢固地固定在砧座上。
2選擇適合材料的標尺和壓頭。
3使用參考區塊驗證機器。
4施加初步負載並將刻度盤歸零。
5施加總負載，保持規定的時間，然後移除。
6直接讀取硬度值。
7在多個點重複測量並取平均值。

洛氏硬度的允收準則

方法標準定義了測試的執行方式，而不是結果應該是什麼。驗收限度來自材料標準、產品規格或客戶的技術圖；因此，本頁沒有給出數字限制。

結果評估

結果必須始終與量表名稱一起報告；沒有刻度的洛氏硬度值是沒有意義的。不同比例之間的轉換是近似值，僅適用於標準給出表格的材料。

洛氏硬度測試報告

樣本標識、材料類型和鑄件/批次號碼（如果有）
試樣幾何形狀、尺寸和製備方法
適用的標準和測試條件
測試溫度和環境條件
測量值和計算量
斷裂表面或壓痕照片（如適用）
測量不確定度（如果需要）
A statement that the result applies only to the specimen submitted for testing

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

Mekanik Testler — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明 洛氏硬度 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

力学测试用以衡量材料或零件在受力下的表现。该系列涵盖从静态加载(拉伸、压缩、弯曲)到随时间变化的行为(疲劳、蠕变),再到硬度、磨损直至断裂韧性。

这些测试的共同点在于,其结果都是以材料属性的形式报告的。屈服强度或硬度并非合规判定,而是设计和产品标准将据以比较的数值数据。因此,力学测试报告通常是工程决策的输入,而非产品批准的依据——涉及材料选择、安全系数、寿命预测等方面。

静态与动态行为之间的区别是理解该领域的关键。一个零件在静态荷载下可能看起来完全没有受力,但在重复加载下却可能断裂;疲劳断裂发生在远低于屈服强度的应力水平,且不会给出任何预警。因此,对于旋转、振动或承受循环荷载的零件而言,单靠拉伸试验并不能提供充分的证据。

测试条件决定结果,这对报告的可读性至关重要:试样几何形状、加载速率、温度、状态调节以及夹持方式。同一材料在不同条件下会给出不同的数值。在塑料中,速率效应非常明显;在金属中,温度效应更为突出;在复合材料中,试样取向会完全改变结果。

硬度是该领域中最常被滥用的测量指标。由于其快速、接近无损且成本低,常被用来替代强度。虽然存在硬度换算为强度的对照表,但这些换算是近似值,且取决于具体材料类别;将其作为材料验收的唯一证据是错误的做法。

断裂力学方面需要专门的能力。断裂韧性和疲劳裂纹扩展速率的测量使得计算带裂纹结构还能持续使用多久成为可能;它们是压力设备、飞机结构和管道等领域损伤容限设计的基础。

此領域的方法群組

静态测试
拉伸、压缩、弯曲、剪切与扭转。可获得屈服强度和抗拉强度、伸长率及弹性模量。
冲击测试
夏比及埃佐冲击试验;根据温度确定材料从脆性到韧性的转变行为。
硬度
布氏、维氏、洛氏、邵氏及显微硬度。对表面处理深度和局部强度差异具有重要价值。
疲劳
力控制和应变控制的轴向疲劳、弯曲疲劳;S-N曲线及疲劳极限。
蠕变与应力松弛
高温下长期承载的行为;对锅炉、涡轮机及压力设备材料具有决定性意义。
断裂力学
平面应变断裂韧性、J积分、CTOD及疲劳裂纹扩展速率。
磨损与摩擦
泰伯磨耗及旋转滚筒磨耗测试、摩擦系数测量。

此領域常見混淆之處

从硬度推算强度只是近似值;不能作为材料验收的唯一证据。
静态强度充足并不能证明疲劳强度;承受循环载荷的零件需要单独进行测试。
若不报告测试速率和温度,结果将无法比较——聚合物和复合材料尤其如此。
试样与实际零件可能给出不同的数值;成型取向、熔接线和表面处理差异都会产生影响。
对复合材料给出强度值而不说明试样取向是没有意义的。
ASTM与ISO对应标准测量同一物理量,但试样几何形状不同;结果不能视为直接等效。

這些結果支持哪些決策

设计验证与材料选择
来料检验与供应商认可
满足产品标准中的机械要求
失效分析、寿命预测与损伤容限计算
驗證熱處理與表面處理製程

關於洛氏硬度的常見問題

HRC和HRB如何選擇？

對於硬質材料，HRC 與鑽石錐體一起使用，對於較軟的材料，HRB 與球體一起使用。超出秤有效範圍的讀數並不可靠。

洛氏硬度適用於薄板嗎？

採用表面洛氏標尺（如HR15N、HR30T）取代常規標尺。它們適用於較低的負載，並在薄切片上給出有效的結果。

洛氏硬度