HB 中华人民共和国航空工业标准 HB 5172 - 96 金属洛氏硬度试验方法 1996-09-13发布 1996-10-01实施 中国航空工业总公司 批准 中华人民共和国航空工业标准 金属洛氏硬度试验方法 HB 5172 -96 代替 HB 5172 - 81 主题内容与适用范围 本标准规定了金属洛氏硬度试验的原理、试验设备、试样、试验程序、试验结果处理和试验 报告。 本标准适用于金属洛氏硬度值的测定。所用标尺及典型应用见表1。 表 1 洛氏硬度标尺及典型应用 初始试 主试验 总试验 洛氏 标 硬度 压头 验力,F。 力,F, 力,F 典型应用 硬度值 尺 符号 类型 N N N 范围 金刚石 490.3 硬质合金、薄钢材、表面 A HRA 98 588.4 20~88 圆锥 硬化层浅的钢等 HRA 1.588mm B HRB 98 882.6 980.7 铜合金、软钢、铝合金、 20 -- 100 钢球 可锻铁等 HRB 金刚石 1373 钢、硬铸铁、钛、表面硬 20 ~ 70 c HRC 98 1471 圆锥 化层深的钢等 HRC 金刚石 薄钢材、表面硬化层中 D HRD 40~77 98 882.6 980.7 圆锥 等深度的钢等 HRD 3.175mm 铸铁、铝及镁合金、轴承 E HRE 98 882.6 980.7 70 ~100 钢球 合金等 HRE 1.588mm F 退火铜合金、软质薄板 HRF 86 490.3 588.4 60 ~ 100 钢球 合金等 HRF 1.588mm G HRG 98 1471 可锻铁、铜一镍二锌合 1373 30 - 94 钢球 金等 HRG 3.175mm H 铝、锌、铅等 80 ~100 HRH 98 490.3 588.4 钢球 HRH 3.175mm K HRK 98 1373 1471 轴承合金、其它极软或 40 ~ 100 钢球 薄的材料等。 HRK 6.350mm L HRL 98 490.3 588.4 采用试样背面不产生变 钢球 6.350mm 形痕迹的最大试验力及 M HRM 98 882.6 980.7 钢球 最小钢球 中国航空工业总公司 1996-09-13发布 1996-10-01实施 1 HB 5172 -96 续表1 初始试 主试验 总试验 洛氏 标 硬度 压头 验力,F。 力,F, 力,F 典型应用 硬度值 尺 符号 类型 N N N 范围 6.350mm P HRP 98 1373 1471 钢球 轴承合金、其它极软或 12.70mm R HRR 98 490.3 588.4 薄的材料等。 钢球 采用试样背面不产生变 s HRS 12.70mm 98 882.6 980.7 形痕迹的最大试验力及 钢球 最小钢球 HRV 12.70mm 98 1373 1471 钢球 2 引用标准 GB 10623 金属力学性能试验术语 JJG 112 金属洛氏硬度计检定规程 JJG 334 金刚石压头检定规程 3符号、术语及单位 本标准中使用的符号、术语及单位见表2。术语符合GB10623的规定。 表2符号、术语及单位 符 术 语 单 位 α 金刚石圆锥角（120°） () R 金刚石圆锥体预部曲率半径 mm D 钢球直径 mm F. 初始试验力，各标尺均为98.07N N Ff 主试验力 N F1) 总试验力 N h. 施加主试验力前在初始试验力下的压痕深度 mm ht 在主试验力下的压痕深度增量 mm 去除主试验力后，在初始试验力下的残余压痕深度增量 0.002mm e HRA2) A标尺氏硬度=100-e HRB") B标尺洛氏硬度=130-e 注:1)F=F,+F.。 2)用金刚石圆锥压头测硬度时,即A,C、D标尺洛氏硬度=100-e。 3)用钢球压头测硬度时,即 B、F、G、E、H、K、L、M、P、R,S、V标尺洛氏硬度=130-e。 2 HB 5172 96 4试验原理 在初始试验力及总试验力的先后作用下，将压头（金刚石圆锥体或钢球)压入试样表面，保 持规定时间后卸除主试验力，在初始试验力继续作用下测定残余压痕深度增量，并用相应标尺 刻度满量程值与该增量之差计算硬度值。如图 1 和图 2 所示。 试样表面 21 基准线 100 2 int 图1用金刚石圆锥压头试验示意图 5 试样 5.1试样表面应无油脂、氧化皮等外来物。表面粗糙度Ra值不大于0.80μm。 5.2试样制备时，应防止加工硬化或过热而改变其性能。 5.3 试样的最小厚度应不小于10e。试验后试样背面不应有肉眼可见的变形痕迹。最小厚 度与硬度关系见附录A(补充件)。 6试验设备 6.1 硬度计的示值误差不大于±1HR,示值变动性 HRA 不大于 1.0;HRB 不大于 1.2; HRC55～65及 40~50 时不大于 1.0,HRC25~35不大于 1.2。其它要求应符合 JJG112的规 定。 3 HB 5172 96 0.2 mm 试样表 基准线 130 0.2mm 硬度 图2用钢球压头试验示意图 6.2金刚石圆锥压头应符合JJG334的要求。 6.3钢球压头应符合下列要求： 6.3.1钢球直径为1.588mm、3.175mm、6.350mm、12.70mm。钢球直径公差均为 ±0.0025mmo 6.3.2 钢球硬度不低于850HV10。 6.3.3 钢球表面无任何缺陷,表面粗糙度Ra不大于0.025μm。 6.3.4 钢球突出钢套部分不小于其直径的三分之一。 7试验程序 7.1 试验在15～30℃室温下进行。 7.2试验前用二等标准硬度块对硬度计作日常检查。所用硬度块的硬度值应尽量接近试样 的预期硬度值。 7.3试样的试验面、支承面、载样台台面及压头表面应清洁。试样应平衡地放置在载样台上， 试验时不应产生位移和挠曲。 7.4试验时必须保证所加试验力与试样的试验面垂直。 7.5试验力应平衡均勾地施于试样上，不得有振动和冲击现象。 7.6当施加的初始试验力超过硬度计规定的范围时，应卸除初始试验力，在试样的另一位置 4 HB 5172-96 上试验。 7.7加完初始试验力并调整示值指示器至规定位置后，应在2～8s内施加全部主试验力。 7.8总试验力保持时间规定如下：对于施加总试验力后不随时间继续变形的试样，保持时间 为1～3s；对于施加总试验力后随时间缓慢变形的试样，保持时间为6～8s；对于施加总试验力 7.9主试验力在2s内平衡地除，保持初始试验力，读出硬度值。 压痕直径的2.5倍。 7.11每个试样上的有效试验点数不少于3点。大批量试样试验点数可以减少。 7.12每次更换压头、载样台或支座后，最初两次试验结果不予采用。 8试验结果处理 8.1洛氏硬度用符号HR表示，HR前面为硬度数值，后面为使用的标尺。例如，49HRC表示 用C标尺测定的洛氏硬度值为49。 8.2在圆柱面上测洛氏硬度值时，应按附录B（补充件）进行修正。 8.3试验结果中的硬度值应精确到0.5HR。 8.4应尽量避免将洛氏硬度换算成其它硬度或抗拉强度。必要时，可按有关标准进行换算。 9试验报告 试验报告应包括以下内容： a.委托单位； b.材料牌号、规格、品种、炉批号、生产厂； c.零件号; d.热处理制度； e.试样主要尺寸； f.试验结果及结论； g. 试验者、审核者; h，试验日期。 5 HB 5172- 96 附录A 试样最小厚度与洛氏硬度值关系图 (补充件） 1.G 1.5 1.4 1.2 样最小厚度， 1.0 60 试 0.8 0.6 0.4 0.2 5 20 30 40 50 60 80洛氏硬度 图A1 用金刚石圆锥压头试验 2.2 2.1 2.0 1.9 1.7 uu 1.6 1.5 试样最小厚度， 1.4 1.3 1.2 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 20 30 50 60 70 80 90 100 洛氏硬度 图A2 用钢球压头试验 6