机械工程材料
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2.4.2 洛氏硬度

洛氏硬度试验时,采用的压头为120°的金刚石圆锥或直径为1.588mm、3.175mm的钢球。

先加初载荷F1,再加主载荷F2,以h=h2-h3(mm)的深度(图2-49)作为洛氏硬度的计算深度:

  (2-18)

图2-49 洛氏硬度测试原理

为了使洛氏硬度计能够测定不同材料的硬度,采用不同的压头与总载荷搭配,组合成15种洛氏硬度标尺。每一种标尺用HR后加一个字母注明。常用的是HRA、HRB和HRC三种,其试验规范见表2-1。

表2-1 洛氏硬度试验条件

洛氏硬度压痕很小,测量值有局部性,须测数点求平均值,适用于成品和薄片,归于无损检测一类。洛氏硬度的硬度值没有单位(因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的)。布氏硬度的硬度值有单位,且和抗拉强度有一定的近似关系。洛氏硬度直接在表盘上显示,也可以数字显示,操作方便,快捷直观,适用于大量生产中。

知识巩固2-11

1. _________是衡量材料软硬程度的一种力学性能。

(a)强度 (b)硬度 (c)塑性 (d)韧性

2.硬度与其他力学性能之间有比较好的对应关系,在科研和生产中得到了广泛应用。(  )

3.测灰铸铁的硬度应该选用洛氏硬度。(  )

4.测淬火钢的硬度应选用布氏硬度。(  )

5.测有色金属的硬度应选用布氏硬度。(  )

讨论题提纲

1.讨论材料的强度(ReRP0.2Rm)、塑性(AZ)和韧性(KⅠC)的物理意义和工程意义。

2.讨论细化晶粒对强度[式(1-13)、图2-17]、塑性和韧性的影响。

3.讨论强化原理[固溶强化、细晶强化、位错强化、第二相强化,式(1-13)至式(1-16)、式(2-8),图2-17、图2-22至图2-29]及应用。

4.讨论应力集中、应变速率、温度对强度、塑性和韧性的影响。应力集中导致两向或三向应力(图2-38)。两向或三向应力使作用在滑移系上的切应力减小、可动滑移系数量减少,甚至没有可动的滑移系(例2-6)。应变速率提高,位错运动速度加快,需要的切应力增大。温度低,强度高(图2-17),发生少量塑变就断裂,低温脆性(图2-41);高温晶界易滑动,高温蠕变。