2024年5月25日发(作者：屈心宜)

材料的硬度检测实验指导书

河南工业大学

材料科学与工程学院

前言

固体材料表面抵抗弹性变形、塑性变形或破断的能力，是衡量材料软硬程度的一个指标。

抵抗能力越高，硬度值就越高。它与材料的化学成分、组织状态、加工处理、工作环境和其

它机械性能有关。硬度值随硬度试验方法的不同，其物理意义也不同。常用的硬度试验方法

有划痕法、压入法和动力法。划痕法测得的硬度值，表示材料表面抵抗断裂的能力；压入法

测得的硬度值，表示材料表面抵抗塑性变形的能力；动力法测得的硬度值，表示材料变形功

的大小。因此硬度代表材料的强度和韧性等综合性能指标。

一 材料的洛氏硬度测定

简介：

洛氏硬度用HR表示。一种广泛应用的静态压入硬度，用压痕凹陷的深度来表征。所用

压头为顶角120°、圆弧半径0.2mm的金刚石圆锥或φ1.5875mm和φ3.175mm的钢球（或可

测塑料洛氏硬度的φ6.35、φ12.7的钢球）。洛氏硬度所加试验力根据被测物体软硬不同而

作不同规定，随不同的压头和所加相应不同试验力的搭配出现了十几种的洛氏硬度标尺。常

见的有下面九种，常用的有三种。使用范围见下表。

洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用范围 （洛氏硬度常用标尺为A、B、C三种）

标尺

A

D

C

F

B

G

H

E

K

3.175mm钢球

（1/8）英寸

1.5875mm钢球

（1/16）英寸

98.07

980.7

1471

588.4

980.7

1471

金刚石圆锥

压头类型

初试验力

（N）

总试验力

(N)

588.4

980.7

1471

588.4

应用范围

硬质合金、碳化物、表面淬火

钢、硬化薄钢板

薄钢板、表面淬火钢

淬火钢、调质钢、冷硬铸铁

铸铁、铝、镁合金、轴承合金、

退火铜合金、薄软钢板

软钢、铝合金、铜合金、可锻

铸铁、退火钢

磷青铜、铍青铜、可锻铸铁

铝、锌、铅等

轴承合金、锡、塑料、硬纸板

等很软的材料

一、实验目的：

1、了解洛氏硬度计的测试原理。

2、掌握用洛氏硬度计测定材料硬度的方法。

二、实验原理：

用圆锥形金刚石压头或钢球压头，在规定的试验力下，垂直压入试件表面。加载方式为，

先加初试验力98.07N，这时压痕的深度为h

1

，再加总试验力（即初试验力加主试验力），这

时压痕的深度为h

2

。

。经保持规定时间后，以卸除主试验力而保留初试验力时的压痕深度h

3

与在初试验力作用下压痕深度h

1

之差来表示硬度。即e＝h

3

－h

1

。压痕深度越大则硬度越软，

但为了符合数值大硬度高的读数习惯，需用下式作以变换：

HRK－

h

3

－h

1

K 常数：采用金刚石压锥时K=100

C

采用钢球作压头时K=130

C =0.002mm 指示器刻度盘上一个分度格

三、实验仪器及原材料

1、HR-150型洛氏硬度计

2、试件 GCr15 淬火

四、实验步骤：

2024年5月25日发(作者：屈心宜)

材料的硬度检测实验指导书

河南工业大学

材料科学与工程学院

前言

固体材料表面抵抗弹性变形、塑性变形或破断的能力，是衡量材料软硬程度的一个指标。

抵抗能力越高，硬度值就越高。它与材料的化学成分、组织状态、加工处理、工作环境和其

它机械性能有关。硬度值随硬度试验方法的不同，其物理意义也不同。常用的硬度试验方法

有划痕法、压入法和动力法。划痕法测得的硬度值，表示材料表面抵抗断裂的能力；压入法

测得的硬度值，表示材料表面抵抗塑性变形的能力；动力法测得的硬度值，表示材料变形功

的大小。因此硬度代表材料的强度和韧性等综合性能指标。

一 材料的洛氏硬度测定

简介：

洛氏硬度用HR表示。一种广泛应用的静态压入硬度，用压痕凹陷的深度来表征。所用

压头为顶角120°、圆弧半径0.2mm的金刚石圆锥或φ1.5875mm和φ3.175mm的钢球（或可

测塑料洛氏硬度的φ6.35、φ12.7的钢球）。洛氏硬度所加试验力根据被测物体软硬不同而

作不同规定，随不同的压头和所加相应不同试验力的搭配出现了十几种的洛氏硬度标尺。常

见的有下面九种，常用的有三种。使用范围见下表。

洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用范围 （洛氏硬度常用标尺为A、B、C三种）

标尺

A

D

C

F

B

G

H

E

K

3.175mm钢球

（1/8）英寸

1.5875mm钢球

（1/16）英寸

98.07

980.7

1471

588.4

980.7

1471

金刚石圆锥

压头类型

初试验力

（N）

总试验力

(N)

588.4

980.7

1471

588.4

应用范围

硬质合金、碳化物、表面淬火

钢、硬化薄钢板

薄钢板、表面淬火钢

淬火钢、调质钢、冷硬铸铁

铸铁、铝、镁合金、轴承合金、

退火铜合金、薄软钢板

软钢、铝合金、铜合金、可锻

铸铁、退火钢

磷青铜、铍青铜、可锻铸铁

铝、锌、铅等

轴承合金、锡、塑料、硬纸板

等很软的材料

一、实验目的：

1、了解洛氏硬度计的测试原理。

2、掌握用洛氏硬度计测定材料硬度的方法。

二、实验原理：

用圆锥形金刚石压头或钢球压头，在规定的试验力下，垂直压入试件表面。加载方式为，

先加初试验力98.07N，这时压痕的深度为h

1

，再加总试验力（即初试验力加主试验力），这

时压痕的深度为h

2

。

。经保持规定时间后，以卸除主试验力而保留初试验力时的压痕深度h

3

与在初试验力作用下压痕深度h

1

之差来表示硬度。即e＝h

3

－h

1

。压痕深度越大则硬度越软，

但为了符合数值大硬度高的读数习惯，需用下式作以变换：

HRK－

h

3

－h

1

K 常数：采用金刚石压锥时K=100

C

采用钢球作压头时K=130

C =0.002mm 指示器刻度盘上一个分度格

三、实验仪器及原材料

1、HR-150型洛氏硬度计

2、试件 GCr15 淬火

四、实验步骤：