洛氏硬度检测方法
洛氏硬度检测法同布氏和维氏硬度检测法—样，是三种最常用的硬度检测法之一。
洛氏硬度试验国家标准的演变，介绍的金属洛氏硬度试验gb/t230.1—2004系采用国际标准化组织iso 6508—1—1999：《金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法( a、b、c、d、e、f、g、h、k、n、t 标尺)》。这一标准代替了gb/t230—1991《金属洛氏硬度试验方法》和gb/t1818—1994《金属表面洛氏硬度试验方法》。
一、洛氏硬度检测方法
1.原理
洛氏硬度检测法采用120°金刚石圆锥或硬质合金球（规定直径的）作为压头，在初始检测力f0作用下，再加上主检测力f1，在总检测力f作用下，将压头压入试样表面。之后卸除主检测力，在保留初始试验力f0测量压痕深度残余增量h，根据h值及常熟n和s（见表3-1）用式（3-1）计算洛氏硬度。
2.符号及计算公式
洛氏硬度检测及计算公式所用符号及其含义见表3-1。
计算公式： 洛氏硬度＝n－h/s (3―1)
根据洛氏硬度定义，一个洛氏硬度（hr）单位在特定条件下定义为0.002mm的压痕深度残余增量。
规定洛氏硬度读数如下：用金刚石压头（a、c、d标尺）公式为洛氏硬度＝l00―h/0.002；用钢球或硬质合金球压头（b、e、f、g、h、k标尺）为洛氏硬度＝130-h/0.002。
由hr= n- h/s公式看出，压痕深度的残余增量h越大，则洛氏硬度值越低；h越小，硬度值越高。式中n为定义常数，用球压头为130；用金刚石压头为100。所谓标尺，是用不同压头和总检测力的组合加以区分。例如用金刚石圆锥压头，总检测力为980.7n（100kgf)时,是b标尺hrb。
h是去除主检测力后，在保持初始检测力f0下的残余压痕深度增量。用金刚石压头，147ln总检测力条件下，在卸除主检测力后，如h为0.08mm，因为每一洛氏硬度单位为0.002mm，则hrc＝100-40=60。由此可看出此值无量纲为一有条件的无名数。
n值为什么定义为100和130？当压头为金刚石圆锥体时，因为hrc（a）规定用于测量较硬的材料，如淬火后的钢及硬质合金等，一般不会出现压入深度为0.2mm而使硬度值为零的情况。当压头为球时，多用于测量中等及较低硬度的材料，硬度值跨度较大，为了避免出现负值，将用球的洛氏标尺n值均定为130。表面洛氏n值均定义为100。
3.加载方式
砝码加载
弹簧加载
液压加载
闭环传感器控制
4.洛氏硬度标尺及技术参数
gb/t230.1-2004标准中共有15个标尺，其中包括a、b、c、d、e、f、g、h、k9个标尺技术参数见表3-2，表面洛氏n、t 6个标尺参数见表3-6。
5.标尺的应用原则
hra—适用于测定坚硬或薄硬材料硬度，如硬质合金、渗碳后淬硬钢、经硬化处理后的薄钢带、薄钢板等。因为对于hrc＞67的材料若仍用1471n检测力易于损坏金刚石压头。宜用检测力较小，压人深度较浅的hra标尺。
hrb—适宜用于测定中等硬度的材料，如经退火后的中碳和低碳钢、可锻铸铁、各种黄铜和大多数青铜以及经固溶处理时效后的各种硬铝合金等。适用范围是20～100hrb。当试样硬度小于20hrb时，因为这些金属的蠕变行为，试样在检测力作用下变形将持续很长时间，表上的指针或光学投影刻度将长时缓慢移动，难以测量准确。而当hrb＞100时，因为球压入深度过浅，灵敏度降低，影响测量精度。
hrc—最适用于测定经淬火及低温回火后的碳素钢、合金钢以及工、模具钢，也适用于测定冷硬铸铁、珠光体可锻铸铁、钛合金等。一般hrb＞100的材料可用c标尺测定，当hrc＜20时，由于金刚石压头压入过深，压头圆锥的影响增大，产生下滑现象，影响测量准确性，宜换用hrb标尺测定。
hrd—是介于hra和hrc之间的一种标尺，适用于压入深度介于a和c标尺之间的各种材料，如表面热处理强化后的钢试样、珠光体可锻铸铁等。
hre—适用于测定一般铸铁、铝合金、镁合金、轴承合金及其他类似软金属。
hrf—适用于韧化黄铜、紫铜、一般铝合金等。
hrg—适用相当于hrb近于100的材料。因为这时时可比hrb检测近于100时的灵敏度为高。
hrh—适用于铝、锌、铅等软金属合金，因为h标尺使用压头直径大；检测力又小，且可迅速直接读数。
hrk—适用于轴承合金和其他软金属材料。
以上除洛氏a、b、c三个标尺外，其余洛氏d、e、f……等6个标尺都是在修订后的标准中增添的。因为在iso标准中，这些标尺早已有应用，我国加入wto以后，国际贸易、技术交流将会更加频繁，为参照对比国际上各种硬度要求，这些标尺的应用是很重要的。
6.应用范围及其特点
洛氏硬度检测操作简便、迅速，工作效率高。由于其使用检测力小，所产生的压痕比布氏硬度检测的压痕小，因而对制件表面没有明显损伤。由于使用金刚石压头和两种直径球作为压头，有三种检测力，共计有9个标尺（见表3-2），可以测量从较软到较硬材料的硬度。使用范围宽广。再者有预检测力，所以试件表面轻微的不平度对硬度值的影响比布氏、维氏为小。因此，适用于成批生产大量检测的机械、冶金热加工过程中以及半成品或成品检验。特别适用于刃具、模具、量具、工具等的成品制件检测。
7.检测及注意事项
1）检测前的准备
（1）用于进行洛氏硬度检测的硬度计及压头应符合gb/t230.2—2002洛氏硬度计技术条件要求。
（2）试验一般在10～35℃室温下进行。对精度要求较高时，室温应控制在（23士5) ℃。
（3）选择标尺时，根据试样的材质以及其热处理状态，参考“5节”标尺的应用原则，选用压头及检测力。
（4）如压头是取下的，应首先安装好压头。如为侧面螺钉固紧压头，正确的装置方法是：把压头尾部插入主轴孔内，轻扭螺钉帽但不要上紧，用一试样加上初检测力，在受力情况下它的台阶面与主轴下端面靠紧，使无倾斜或间隙，然后再拧紧紧固螺钉。
（5）选择好合适的试验台，试验台支承面应洁净，试样应能稳固的放置于试验台上，以保证在检测过程中不产生位移和变形。
（6）检则前，应使用与试样硬度值相近的标准洛氏硬度块对硬度计进行校验，在符合允许误差范围内进行检测。
2）试样
（1）试样在制备过程中，应尽量避免由于受热，冷加工等对试样表面硬度造成影响。
（2）对于在用金刚石圆锥压头进行的试验，试样或试验层厚度应不小于残余压痕深度的10倍；对于用球压头进行的试验，试样或试验层的厚度应不小于残余压痕深度的15倍。图3―5和图3―6给出了洛氏硬度最小厚度关系图。
（3）试样的试验面尽可能是平面，不应有氧化皮及其他污物、裂缝。表面粗糙度ra一般不大于0.80μm。
3）试验中注意事项
（1）在任何情况下不允许压头与试台及支座、试样触碰。试样支承面、支座和试台工作面上均不得有压痕。
（2）检测时，必须保证检测力方向与试样的检测面垂直。
（3）在检测过程中，有关装置不应受到冲击和振动
（4）应均匀平稳地施加检测力，不得有冲击与振动。
（5）对于低硬度材料，经协商试验力保持时间可以延长，允差±2s。
（6）两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的4倍，但不得小于2mm。
（7）任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍，但不得小于1mm。
（8）在每个试样上的检测点数应不少于四点（第一点不记）。对大批量试样的检测，点数可适当减少。
4）检测结果处理
（1）检测报告中给出的洛氏硬度值应精确至0.5个洛氏硬度单位。
（2）对于在圆柱面和球面上测得的洛氏硬度值，应按表3-3～表3-5进行修正。表中修正值均为正值。
（3）结果的书写
洛氏硬度用符号hr表示，hr前为硬度数值，hr后面为使用的标尺。例如，50hrc表示用c标尺测定的洛氏硬度值为50；80hrb表示用b标尺测定的洛氏硬度值为80；75hrfw表示用f标尺，压头为硬质合金球，硬度值为75。
资料摘取于《金属硬度检测手册》
最常用的hr-150a洛氏硬度计技术参数
主要技术规格：
█测量范围：20—88hra, 20—100hrb, 20—70hrc
█试验力：588.4、980.7、1471牛顿（60、100、150公斤力）
█试样允许最大高度：170㎜
█压头中心至机壁距离：135㎜
█硬度分辨率：0.5hr
█外形尺寸：466×238×630㎜
█重量：约65㎏
主要特点：
█手动洛氏硬度计，精确、可靠、耐用，测试效率高；
█表盘直接读数，hra、hrb、hrc标尺；
█可选配洛氏的其它标尺；
█精密油压缓冲器，加载速度可调；
█机械手动测试过程，无需电器控制；
█广泛适用于生产现场中的品质监控，工作环境适应性强；
█精度符合gb/t230.2 iso6508-2和美国astm e18 。
应用范围：
█测定黑色金属、有色金属、非金属材料的洛氏硬度测量；
█曲面测量稳定可靠。