实验4 塑料洛氏硬度实验
一、实验目的
1、 学会测量塑料硬度。
2、 掌握洛氏硬度计的使用方法。
二、实验原理
塑料材料抵抗其他较硬物体压入的性能，称为塑料硬度。硬度之大小是塑料软硬程度的有条件性的定量反应。
洛氏硬度计是由S．P．洛克成尔(Stanley P．Rockwell)于1919年发明。他是一位新英格兰冶金学家。
洛氏硬度试验是以初负荷作用于钢球压头或贝雷尔金刚石压头所呈现的压入深度为基准，测量再经总负荷作用并卸出到只剩有初负荷的状态下钢球所产生的附加深度。如图：
首先施加初负荷，并在洛氏硬度计的度盘上确定参考点或规定位置，然后施加总负荷，在不移动被测的试样情况下，卸去主负荷后，洛氏硬度值就会自动地在度盘上示出，每压入0.002mm为一个塑料洛氏硬度单位。
洛氏硬度试验公式：
HRE(L、M、R) = 130 - 
三、实验设备、用具及试样
1、 洛氏硬度计
2、 聚丙烯标准试样一块，规格：40×40×4mm
四、实验步骤
1、 将硬度计接上电源，打开船形开关，指示灯亮。
2、 选择好负荷、保荷时间，安装球压头。
3、 将试样平稳地放在工作台上。
4、 转动首轮使工作台缓缓上升，试样与压头接触，直至硬度计百分表小指针从黑点移到红点，与此同时长指针转过三圈垂直指向“30”处，此时以施加了98.07N初试验力，长指针偏移不得超过5个分度值，若超过此范围不得倒转，改换测点位置重做。
5、 转动硬度计表盘，是指针对准“30”位置。
6、 按启动按钮，电机开始运转，自动加主试验力，指示照明灯熄灭。
7、 当总试验力保持时，蜂鸣器发出“嘟” “嘟”声响，塑料洛氏硬度测试的总试验力保持时间为15秒。
8、 总试验力保持时间到，电机转动，自动卸除主试验力，指示照明灯亮。
9、 再等15秒，蜂鸣器声响，立即读取长指针指向的数值。
10、料洛氏硬度示值的读数，应分别记录加主试验力后长指针通过“0”点的次数及卸
除主试验力后长指针通过“0”点的次数并加减，按下面方法读取硬度示值：A、差值是零，标尺读数加100为硬度值；B、差值是1，标尺读数即为硬度值；C、差值是2，标尺读数减100为硬度值。
11、复旋转升降螺杆手柄，使试验台下降，更换测试点，重复上述操作。
12、在每个试件上的测试点不少于5点（第一点不算）。
五、实验注意事项
1、洛氏硬度实验的基本要求是，所要实验的表面与压头应垂直，同时所要试验的试样
在施加主负荷时不发生微小的移动或滑动。压痕深度是通过安装压头的主轴位移来测量的。因此，试样的任何移功或滑动，将由主轴传递至度盘，从而使试验产生误差。
2、在硬度测试中，加试验力、保持试验力、卸除试验力时，严禁转动变荷手轮。
六、实验报告要求
1、简述实验原理。
2、明确操作步骤和注意事项。
3、观察实验现象，做好原始记录。
4、思考题：塑料硬度不同时，怎样选择试验标尺和球压头？
七、预习要求
1、搞清实验原理；
2、了解设备结构，操作规程及注意事项（来实验室进行）。
3、写好预习报告，准备记录表格。
第二篇：洛氏硬度实验报告
、实验目的
1.了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验法的应用范围。
2.学会正确使用硬度计。
二、实验说明
1 、概述
硬度是指材料抵抗另一较硬的物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。与其它力学性能相比，硬度实验简单易行，又无损于工件，因此在工业生产中被广泛应用。常用的硬度试验方法有： 布氏硬度试验――主要用于黑色、有色金属原材料检验，也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。 洛氏硬度试验——主要用于金属材料热处理后产品性能检验。 维氏硬度试验——用于薄板材或金属表层的硬度测定，以及较精确的硬度测定。 显微硬度试验——主要用于测定金属材料的显微组织组分或相组分的硬度。
2 、布氏硬度试硷
（１）原理用载荷P把直径为D的淬火钢球压人试件表面，并保持一定时间，而后卸除载荷，测量钢球在试样表面上所压出的压痕直径d，从而计算出压痕球面积A，然后再计 算出单位面积所受的力（ P/A值），用此数字表示试件的硬度值，即为布氏硬度，用符号HB表示。布氏硬度试验原理如图1 所示。 设压痕深度为 h，则压痕的球面积为 A=π Dh=πD 试中 P——施加的载荷，kg； D——压头（钢球）直径 mm； A——压痕面积， mm 2 ； d——压痕直径， mm。 3 、洛氏硬度试验
（1）原理：洛氏硬度试验是用特殊的压头（金刚石压头或钢球压头）在先后施加的两个载荷（预载荷和总载荷）的作用下压入金属表面来进行的。总载荷P为预载荷P 0 和主要载荷P 1 之和，即 P= P 0 + P 1 洛氏硬度值是施加总载荷P并卸除主载荷P 1 引起的残余压入深度e来计算（图2）。图中 h 0 表示在预载荷 P 0 作用下，压头压入被试材料的深度；h 1 表示施加总载荷P并卸除主载荷P 1 ，但仍保留预载荷P 0 时，压头压入被试材料的深度。 深度差e= h 1 + h 0 ，该值用来表示被测材料硬度的高低。在实际应用中，为了使硬材料测出的硬度值比软材料的硬度值高，并符合一般的习惯，将被测材料的硬度值用公式加以适当变换，即 HR=K-h 1 -h 0 /C 试中 K ――常数，其值在采用金刚石压头时为0.2，采用钢球压头时为0.26； C——常数，代表指示器读数盘每一刻度相当于压头压入被测材料的深度，其值为0.002mm; HR——标注洛氏
硬度的符号，当采用金刚石压头及150 kg的总载荷时应标注HRC，当采用钢球压头及100kg，总载荷试验时，则应标注HRB。 HR值为一无名数，测量时可直接由硬度计表盘读出，表盘上有红﹑黑两种刻度，红线刻度的30和黑线刻度的0相重合，如图13.4所示。
三、实验内容及方法指导
（1）布氏硬度试验测定。
（2）洛氏硬度试验测定。
（3）试验方法指导。 学生分成若干组，利用备好的硬度试块或试样，在硬度计上测定其相应硬度值，使之学 会硬度计的使用方法。
四、实验所用设备及材料
（1）布氏硬度计
（2）读数放大镜
（3）洛氏硬度计
（4）硬度试块若干
（5）铁碳合金退火试样若干（ф20×10mm的工业纯铁，20，45，60，T8，T12等）。 （ 6）ф 20×10mm的 20，45，60，T8，T12钢退火态，正火态，淬火及回火态的试样。 五、实验注意事项
（1）试样两端要平行，表面要平整，若有油污或氧化皮，可用砂纸打磨，以免影响测定。
（2）圆柱形试样应放在带有“V"形槽的工作台上操作，以防试样滚动。
（3）加载时应细心操作，以免损坏压头。
（4）测完硬度值，卸掉载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样。
（5）金刚钻压头系贵重物品，资硬而脆，使用时要小心谨慎，严禁与试样或其它物件碰撞。 （6）应根据硬度实验机的使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围，将不能获得准确的硬度值。
六、实验报告要求
（1）简述布氏和洛氏硬度试验原理。
（2）测定碳钢（20﹑45﹑ 60﹑T8﹑T12）退火试样的布氏硬度值（HBS）。 （ 3）测定碳钢（45﹑T8﹑T12）正火及淬火试样的洛氏硬度值（HRC）。 （ 4）测定45钢调质试样的洛氏硬度值（HRC）。