洛氏硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值的指標(biāo)，以0.002毫米作為一個(gè)硬度單位。在洛氏硬度試驗(yàn)中采用不同的壓頭和不同的試驗(yàn)力，會產(chǎn)生不同的組合，對應(yīng)于洛氏硬度不同的標(biāo)尺。常用的有3個(gè)標(biāo)尺，其應(yīng)用涵蓋了幾乎所有常用的金屬材料。

洛氏硬度(HR)測試當(dāng)被測樣品過小或者布氏硬度(HB)大于450時(shí)，就改用洛氏硬度計(jì)量。試驗(yàn)方法是用一個(gè)頂角為120度的金剛石圓錐體或直徑為1.5875mm/3.175mm/ 6.35mm/12.7mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕深度求出材料的硬度。最常用的三種標(biāo)尺為A、B、C，即HRA、HRB、HRC，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料硬度的不同，選用不同硬度范圍的標(biāo)尺來表示:

HRA是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度較高的材料。例如:鋼材薄板、硬質(zhì)合金。

HRB 是采用100Kg載荷和直徑1.5875mm淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料。例如:軟鋼、有色金屬、退火鋼等。

HRC 是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度較高的材料。例如:淬火鋼、鑄鐵等。

折疊硬度標(biāo)準(zhǔn)

洛氏硬度沒有單位，是一個(gè)無綱量的力學(xué)性能指標(biāo)，因此習(xí)慣稱洛式硬度為多少度是不正確的。其最常用的硬度標(biāo)尺有A、B、C三種，通常記作HRA、HRB、HRC，其表示方法為硬度數(shù)據(jù)+硬度符號，如50HRC。

洛氏硬度中HRA、HRB、HRC等中的A、B、C為三種不同的標(biāo)準(zhǔn)，稱為標(biāo)尺A、標(biāo)尺B、標(biāo)尺C。

洛氏硬度試驗(yàn)是現(xiàn)今所使用的幾種普通壓痕硬度試驗(yàn)之一，三種標(biāo)尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf)，最后根據(jù)壓痕深度計(jì)算硬度值。標(biāo)尺A使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf);標(biāo)尺B使用的是直徑為1.5875mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf);而標(biāo)尺C使用與標(biāo)尺A相同的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。因此標(biāo)尺B適用相對較軟的材料，而標(biāo)尺A、C適用較硬的材料。

實(shí)踐證明，金屬材料的硬度值與強(qiáng)度值之間具有近似的相應(yīng)關(guān)系。因?yàn)橛捕戎凳怯善鹗妓苄宰冃慰沽屠^續(xù)塑性變形抗力決定的，材料的強(qiáng)度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。但各種材料的換算關(guān)系并不一致。

折疊測試

有一些標(biāo)尺(如含N、T、W、X、Y的標(biāo)尺)是對洛氏硬度試驗(yàn)的補(bǔ)充，由表面洛氏硬度試驗(yàn)得出。因?yàn)樵诓捎寐迨嫌捕仍囼?yàn)時(shí)，當(dāng)遇到材料較薄，試樣較小，表面硬化層較淺或測試表面鍍覆層等情況時(shí)，就應(yīng)改用表面洛氏硬度試驗(yàn)。

之所以分出這么多種標(biāo)尺，是因?yàn)樵跇?biāo)尺的使用中，越靠近上下限就越不準(zhǔn)。

HRC標(biāo)尺的使用范圍是20~70HRC，當(dāng)硬度值小于20HRC時(shí)，因?yàn)閴侯^的圓錐部分壓入太多，靈敏度下降，這時(shí)應(yīng)改用HRB標(biāo)尺。盡管HRC標(biāo)尺的上限值為70HRC，但是當(dāng)試樣硬度大于67HRC時(shí)，壓頭尖端承受的壓力過大，金剛石容易損壞，壓頭壽命會大大縮短，所以在測量偏HRC標(biāo)尺上限的硬度時(shí)，應(yīng)使用HRA標(biāo)尺，因?yàn)?/span>HRA的上限范圍同HRC相當(dāng)，但試驗(yàn)力要小很多。

HRA標(biāo)尺的使用范圍是20-88HRA，由美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E140可以獲得以下?lián)Q算關(guān)系:

27HRA≈30HRB

60HRA≈225HRB≈20HRC

85.6HRA≈68HRC

可見，在同等數(shù)值的情況下，對應(yīng)標(biāo)尺的硬度由高到低為C、A、B，但HRA標(biāo)尺的測試范圍廣，基本包含了HRB和HRC，涵蓋了從軟鋼(HRB)、硬鋼(HRC)到硬質(zhì)合金的硬度范圍。但事實(shí)上，HRA標(biāo)尺很少用于測試軟鋼，主要用于測試薄硬鋼板、深層滲碳鋼和硬質(zhì)合金。在硬質(zhì)合金方面，由于技術(shù)進(jìn)步，有些材料硬度已達(dá)到93-94HRA，材料硬度超出HRA的測量范圍上限已成為慣例。依借于HRA標(biāo)尺測試范圍廣的特性，在使用洛氏硬度計(jì)測試鋼試樣時(shí)，如果不知試樣是軟鋼還是硬鋼，可先用HRA標(biāo)尺試測一下，當(dāng)硬度值小于60HRA時(shí)可改用HRB標(biāo)尺，當(dāng)硬度值大于60HRA時(shí)可改用HRC標(biāo)尺。

HRB標(biāo)尺的使用范圍是20~100HRB，當(dāng)硬度值低于20HRB時(shí)，由于鋼球的壓入深度過大，金屬蠕變加劇，試樣在試驗(yàn)力作用下的變形時(shí)間延長，測試值準(zhǔn)確度降低，此時(shí)應(yīng)改用HRF標(biāo)尺。當(dāng)硬度值大于100HRB時(shí)，因?yàn)殇撉驂喝肷疃冗^淺，靈敏度降低，精度下降，此時(shí)應(yīng)改用HRC標(biāo)尺。在使用HRB標(biāo)尺測試鋼試樣時(shí)，一個(gè)特別值得注意的地方是:當(dāng)預(yù)先不知道試樣是軟鋼還是硬鋼時(shí)，決不可使用HRB標(biāo)尺做測試，因?yàn)橛娩撉驂侯^誤測了淬火鋼，鋼球就可能會變形，鋼球壓頭就會損壞，這是鋼球壓頭損壞的主要原因。遇到這種情況時(shí)應(yīng)先用金剛石壓頭，用HRA標(biāo)尺測試一下，再決定是用HRB還是用HRC。

HRF標(biāo)尺的使用范圍是60~100HRF。HRF標(biāo)尺是國外使用較多的一個(gè)標(biāo)尺，它是測試純銅和較軟的銅合金材料很好的檢測手段。但是在中國，也存在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊短缺的問題，它的應(yīng)用也受到了限制。

HRG標(biāo)尺適用于HRB值接近100的材料，對于鈹青銅、磷青銅、可鍛鑄鐵這些硬度范圍介于HRB標(biāo)尺的高端和HRC標(biāo)尺低端的材料，如果改用HRG標(biāo)尺，就可以大大改善測試的靈敏度，提高測試精度。

除了針對金屬類的洛氏硬度，還有針對塑料類和橡膠類的洛氏硬度(HRR)

折疊區(qū)別和換算

鋼材的硬度:金屬硬度(Hardness)的代號為H。按硬度試驗(yàn)方法的不同，

●常規(guī)表示有布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、里氏(HL)硬度等，其中以HB及HRC較為常用。

●HB應(yīng)用范圍較廣，一般用于材料較軟的時(shí)候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。HRC適用于表面高硬度材料。HRC適用范圍HRC 20-67，相當(dāng)于HB225-650。兩者的原理區(qū)別在于:布氏硬度以壓痕直徑來衡量硬度，而洛氏硬度(HR)以壓痕深度來衡量硬度。洛式硬度壓痕很小，測量值有局部性，須測數(shù)點(diǎn)求平均值，適用成品和薄片，歸于無損檢測一類。布式硬度壓痕較大，測量值準(zhǔn)，不適用成品和薄片，一般不歸于無損檢測一類。

●HV-適用于顯微鏡分析。維氏硬度(HV)以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。

●HL手提式硬度計(jì)，測量方便，利用沖擊球頭沖擊硬度表面后，產(chǎn)生彈跳;利用沖頭在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值計(jì)算硬度，公式:里氏硬度HL=1000×VB(回彈速度)/ VA(沖擊速度)，所以撞擊響聲以通透為好。

●目前最常用的便攜式里氏硬度計(jì)用里氏(HL)測量后可以轉(zhuǎn)化為:布氏(HB)、洛氏(HRC)、維氏(HV)、肖氏(HS)硬度。

折疊樣品要求

洛氏硬度計(jì)和表面洛氏硬度計(jì)的標(biāo)尺(即不同的壓頭和試驗(yàn)力組合)通常按材料種類、試樣厚度和硬度范圍三方面的因素來選擇，具體選擇方法敘述如下:

按材料種類選擇

A標(biāo)尺多用于測量碳化鎢、硬質(zhì)合金、表面硬化零件等等的硬度;

B標(biāo)尺多用于測量有色金屬、合金及退火鋼等低硬度的零件的硬度;

C標(biāo)尺多用于測量碳鋼、工具鋼及合金鋼等經(jīng)淬火、回火處理的試樣的硬度。

按材料選擇并不是一種嚴(yán)格的做法。因?yàn)槊恳环N材料隨著其所采用的不同的熱處理工藝，其最終硬度不可能相同，因此所適應(yīng)的硬度標(biāo)尺也不會相同。

Scale	Indenter	Preliminary force P(N)	Total force F(N)	Application
HRA	Diamond cone	98.07	588.4	Sheet steel: shallow case-hardened
HRB	Ball 1.5875 mm dia.	98.07	980.7	Cu and Al alloys; annealed low C steels
HRC	Diamond cone	98.07	1471	Hard steels; CI, deep case-hardened
HRD	Diamond cone	98.07	980.7	Thin hard steel; med. case-hardened
HRE	Ball 3.175 mm dia.	98.07	980.7	Cast iron; Al; Mg; and bearing metals
HRF	Ball 1.5875 mm dia.	98.07	588.4	Annealed Cu alloys; thin soft sheets
HRG	Ball 1.5875 mm dia.	98.07	1471	Malleable CI; bronzes; Cu-Ni alloys
HRH	Ball 3.175 mm dia.	98.07	588.4	Soft materials; high ferritic; Al; Pb; Zn
HRK	Ball 3.175 mm dia.	98.07	1471	Al and Mg alloys
HRL	Ball 6.350 mm dia.	98.07	588.4	Thermoplastics
HRM	Ball 6.350 mm dia.	98.07	980.7	Thermoplastics
HRP	Ball 6.350 mm dia.	98.07	1471	Thermosetting plastics
HRR	Ball 12.70 mm dia.	98.07	588.4	Very soft plastics and rubbers
HRS	Ball 12.70 mm dia.	98.07	980.7	-
HRV	Ball 12.70 mm dia.	98.07	1471	-
HR15N	Diamond cone	29.42	147.1	Hardness tests used for thin sheets, foils, coatings, surface heat treatments, and polymers including their surface treatments
HR30N	Diamond cone	29.42	294.2
HR45N	Diamond cone	29.42	441.3
HR15T	Ball 1.5875 mm dia.	29.42	147.1
HR30T	Ball 1.5875 mm dia.	29.42	294.2
HR45T	Ball 1.5875 mm dia.	29.42	441.3
HR15W	Ball 3.175 mm dia.	29.42	147.1
HR30W	Ball 3.175 mm dia.	29.42	294.2
HR45W	Ball 3.175 mm dia.	29.42	441.3
HR15X	Ball 6.350 mm dia.	29.42	147.1
HR30X	Ball 6.350 mm dia.	29.42	294.2
HR45X	Ball 6.350 mm dia.	29.42	441.3
HR15Y	Ball 12.70 mm dia.	29.42	147.1
HR30Y	Ball 12.70 mm dia.	29.42	294.2
HR45Y	Ball 12.70 mm dia.	29.42	441.3

展開

按樣品的硬度范圍選擇

1:樣品硬度與材料成分及熱處理工藝的關(guān)系:在相同的熱處理工藝下，材料的含碳量越高，材料的硬度也越高。對應(yīng)于相同的材料，由工藝引起的硬度高低是:淬火、正火、退火。

2:各種洛氏硬度標(biāo)尺的適應(yīng)范圍。每種洛氏硬度標(biāo)尺都有一個(gè)可用范圍，這一點(diǎn)很容易從硬度計(jì)刻度盤上的分度來確定。

不同洛氏硬度標(biāo)尺(不包括表面洛氏硬度標(biāo)尺)的使用范圍如下:

標(biāo)尺	使用范圍	硬度符號
A	20-88HRA	HRA
B	20-100HRB	HRB
C	20-70HRC	HRC
D	40-77HRD	HRD
E	70-100HRE	HRE
F	60-100HRF	HRF
G	30-94HRG	HRG
H	80-100HRH	HRH
K	40-100HRK	HRK

按厚度或硬化層深度

洛氏硬度試驗(yàn)對樣品試樣有要求，其厚度不能小于殘余壓痕深度的10倍，試樣背面不能出現(xiàn)明顯的變形痕跡。由此樣品的厚度決定了載荷的選擇，載荷必須保證其所引起的變形小于樣品的最小厚度。對于每一種硬度試驗(yàn)，都存在最小可測量厚度。