洛氏硬度计使用指南：原理、计算方式与适用范围

洛氏硬度试验是最常用的材料硬度检测法之一，在制造业的质量控制中应用非常广泛。它是采用测量压入深度的方法，测量的硬度值可以通过指示直接读出，根据被测材料硬度的大小不同，可以选择不同的洛氏硬度计压头和试验力。

本文将重点阐述洛氏硬度计的原理，计算方式，压头类型与试验力选择，适用对象，以及优缺点，帮助大家根据测试材料选择合适的硬度计。

洛氏硬度测试分两步施加力：

初始试验力： 固定为10 kgf。用于建立基准零点。
主试验力：根据标尺不同而变化。
总试验力 = 初始试验力 + 主试验力。

常用标尺的探头与试验力：

HRA：120°金刚石圆锥，总试验力60 kgf，试验力小，压痕浅，用于硬而薄的材料；
HRB：1/16 英寸钢球，总试验力100 kgf，最常用的测量软钢和有色金属的标尺；
HRC：120°金刚石圆锥，总试验力150 kgf，最常用的测量淬火钢硬度的标尺。

洛氏硬度计应用非常广泛，通过不同的标尺（压头和试验力组合）覆盖了从极软到极硬的大量材料，包括淬火钢、有色金属、薄板及表面硬化层。

常用标尺： 

HRA：洛氏硬度范围 22-88HRA。适用于极硬材料（如硬质合金、淬火工具钢）、薄硬材料（如薄钢板、涂层）等。常用于检测硬质合金刀具（如车床刀头）、汽车发动机气门、金属涂层（如镀锌板、镀铬层）等，压痕较小，可以避免破坏涂层。

HRB：洛氏硬度范围20-100HRB。适用于软质金属（如退火钢、铜合金、铝合金、软钢）。常用于检测铝型材（如门窗框架）、铝合金板材、铜制零件（如电线端子、铜管）、退火后的低碳钢（如普通钢板、铁钉）。

HRC：洛氏硬度范围20-70HRC。适用于中高硬度金属（如淬火钢、调质钢、高硬度铸铁）。常用于检测机械零件的核心部件（如齿轮、轴承、轴类）、刀具、冲压模具、注塑模具等。 

表面洛氏N、T 标尺适用于薄件、表面处理层、小部件。

对于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。试样表面粗糙度应不大于0.8μm，对于精度要求不高的工业应用或较软材料，可以放宽到1.6 μm。

优势：

操作简便快捷，可以从刻度盘或数显屏直接读取硬度值，效率极高，非常适合生产现场的快速检验；
洛氏硬度计与布氏硬度计相比压痕较小，工件后续仍然可以投入使用；
多种标尺，适用范围广，从软到硬材料都可测试。

劣势：

压痕较小，只能反映局部硬度，对不均匀材料重复性和准确性相对较差，需要多点测量取平均；
压痕深度较深，可能压透薄层测到基体材料数据，不适用于极薄或极浅的表面层；
不同标尺硬度值使用不同的试验力和压头，数据没有换算关系，无法直接比较。