ROCKWELL
洛氏硬度测试标准
ISO 6508 ASTM E18
刚刚落幕的第十五届全国大学生金相技能大赛上,硬度测试实操考核给许多参赛选手留下了深刻印象。
硬度测试,是材料力学性能评估中最常用、最快捷的手段之一,几乎贯穿了从原材料进厂到成品出库的每一个质量控制环节。而在众多硬度测试方法中,洛氏硬度测试凭借操作简便、测试效率高、压痕微小等优势,成为应用非常广泛的硬度测试方法。
一次规范、可靠的洛氏硬度测试,究竟需要遵循哪些标准与要求?让我们结合国际标准ISO 6508(对标ASTM E18),聊一聊洛氏硬度测试。
标准
什么是ISO 6508?
ISO 6508是国际标准化组织(ISO)发布的关于金属材料洛氏硬度测试的系列标准,是由三个部分共同构成的一个完整体系:
ISO 6508-1:规定了洛氏硬度和表面洛氏硬度的试验方法;
ISO 6508-2:规定了硬度试验机的验证与校准;
ISO 6508-3:规定了标准硬度块的制备与校准。
这三部分相辅相成,共同确保了洛氏硬度测试从设备到操作、从校准到结果的全流程规范化和可追溯性。
在我们中国,与之对应的国家标准为GB/T 230。
原理
洛氏硬度测试的原理
测“深度差”
和布氏、维氏靠量压痕对角线不同,洛氏硬度看的是压头压进去多深、弹回来留多少。即,压痕深度差。
常规加载顺序:
先加初试验力 F₀;
不卸初力,再加主试验力 F₁,总力到 F₀+F₁;
按标准保持总力(ISO 6508 常规推荐约 4 s ± 2 s,软料可延长);
卸掉主力、留初力,测残余压入深度差 h;
公式:
金刚石压头:HR = 100 − h / 0.002 mm
球压头:HR = 130 − h / 0.002 mm
(表面洛氏把 0.002 换成 0.001)
不同的压头类型(金刚石圆锥或不同直径的硬质合金球)和试验力组合,构成了不同的洛氏硬度标尺,如HRA、HRB、HRC等,分别适用于不同硬度范围的材料。ISO 6508-1规定了A、B、C、D、E、F、G、H、K、15N、30N、45N、15T、30T和45T共30种标尺的试验方法。
初试验力
主试验力
流程
测试流程
一次符合ISO 6508标准的洛氏硬度测试,通常遵循以下步骤:
试样准备:试样表面需平整、两面平行,表面清洁无油污。
选择标尺:根据材料的类型和硬度范围,选择合适的压头和试验力组合。
安装试样:将试样平稳地放置在硬度计的测试台上,确保其紧贴支撑面,不得翘曲。
施加初试验力:驱动压头下降,施加初试验力并稳定1-5秒,建立参考平面。
施加主试验力:在初试验力的基础上,平稳地施加主试验力,保持2-8秒(具体时间根据材料硬度调整)。
卸除主试验力:卸除主试验力,但保留初试验力。
读取硬度值:读取并记录硬度值。第一点通常不计入。
对于自动化程度高的洛氏硬度计,以上4-6点是自动进行,减少认为误差。 测试报告自动出具,可以直接打印或导入U盘或传输到网络等。
一般洛氏
表面洛氏
试样
对试样的要求
ISO 6508 对试样的要求:
表面平坦、干净,无氧化皮、无油污、无涂层干扰(特殊活性金属如钛,可用煤油类介质,但要在报告里写清楚);
厚度要够:金刚石压头,试样厚度建议 ≥ 残余压痕深度 10 倍;球压头 ≥ 15 倍;
压痕之间中心距 ≥ 压痕直径 3 倍,且不小于 2 mm;
压痕到边缘距离 ≥ 压痕直径 2.5 倍,且不小于 1 mm;
试样放稳,压头轴线垂直于表面。
硬度计
环境与设备
环境温度和湿度也会对测试结果产生影响。ISO 6508建议试验在23℃±5℃的温度条件下进行。
硬度计本身必须符合ISO 6508-2的要求:
力加载系统:初试验力和主试验力需满足规定的精度要求。
深度测量系统:需要具备足够的分辨率和精度。
定期校准:硬度计应使用符合ISO 6508-3的标准硬度块进行定期校验,通常建议每年至少校准一次,设备每次经过重大调整后都需校准。
校验
日常校验
在日常实验室管理中,建议养成二个个习惯:
每天首次测试前,使用一块在有效期内的、带溯源证书的标准硬度块进行打点验证,确认偏差和重复性在允许范围内;
持续关注压头状态,金刚石圆锥压头要留意是否有崩角,硬质合金球压头要检查是否存在塑性变形。
报告
洛氏测试报告
采用的标准(ISO 6508 / ASTM E18-24 或等效版)
完整标尺:60 HRC、82 HR30TW(W=碳化钨球)
设备编号、压头编号、硬度块编号与有效期
环境温度、保荷时间、点数、剔除规则
单点值+均值+极差
曲面/薄件附修正说明或“未修正”声明等 备注::本文技术要点参照 EN ISO6508等 公开技术要求进行解读,不构成对标准文本的复制发布,具体执行以正版标准原件为准。
可靠
如何选择
可靠的洛氏硬度计?
洛氏硬度测试看似简单,但背后涉及的标准化要求却不容忽视。从试样的制备到设备的选择与校准,每一个环节都可能影响最终的测试结果。遵循ISO 6508标准,不仅是获得准确数据的保障,更是产品质量控制不可或缺的一环。
了解标准和要求之后,选择一台稳定、精准、符合标准的硬度计就成了关键。INNOVATEST轶诺的洛氏硬度计产品线覆盖了从实验室研究到生产现场检测的各类需求,遵循ISO 6508和ASTM E18等国际标准进行设计和制造。轶诺硬度计普遍采用力传感器+闭环控制系统的力加载方式。相比传统的砝码杠杆式加载,这种技术能够实现更高的力值精度和更好的重复性与再现性。同时,配合功能强大的IMPRESSIONS™硬度测试软件,实现全自动测试流程控制、数据管理和报告生成,让硬度测试变得更加简单、高效。而且,轶诺还提供经认证的标准硬度块和压头等附件,所有产品均可提供符合ISO、ASTM标准的可追溯性证书,确保每一次测试都有据可查、有标可依。
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