试验原理

洛氏硬度试验通过特定压头，在规定试验力下将其压入金属材料表面，以压痕深度表征材料硬度。试验分三个关键步骤：先施加初试验力 F₀，使压头与试样表面良好接触并形成基准压痕深度，此阶段 F₀取值 98.07N 用于常规洛氏硬度试验，29.42N 用于表面洛氏硬度试验；接着施加主试验力 F₁，与初试验力共同作用，总试验力范围在 588.4N - 1471N，进一步压入试样；随后卸除主试验力 F₁，仅保留初试验力 F₀，测量此时的残余压痕深度差 h。洛氏硬度值计算公式为 HR = N - h/S，其中 N 为常数，对于 A、C、D、N、T 等标尺，N = 100，其余标尺 N = 130；S 同样是常数，常规洛氏硬度 S = 0.002mm，表面洛氏硬度 S = 0.001mm。常用压头有两种，即锥角 120° 的金刚石圆锥体，以及直径 1.588mm 的钨碳化合物球（HR30TSm/HR15TSm 测试除外）。不同压头与试验力组合对应多种标尺，如 A、B、C、D、E、F、G、H、K、15N、30N、45N、15T、30T、45T 等，满足各类金属材料的硬度测试需求。

试验设备

洛氏硬度计是执行试验的核心设备，其精度直接左右试验结果准确性。硬度计需定期校准，严格符合相关计量标准。使用前，应依据对应计量规范，对硬度计进行全面日常检查，涵盖压头状态、试验力准确性、深度测量装置精度及表盘指针灵活性等项目。压头不得有磨损、变形，否则会导致压痕异常，影响硬度测量精度。试验力必须精准且稳定，偏差控制在标准允许范围内，深度测量装置分辨率要达标，确保能精确测量残余压痕深度差，保障试验结果可靠。

试样要求

试样表面应平整光滑，粗糙度建议 Ra 不大于 1.6μm，避免存在氧化皮、油污、加工痕迹等，以免干扰压痕形成，影响测量结果。试样厚度需足够，防止试验时发生明显变形或被压穿。对于薄板或薄壁材料，可通过叠加或镶样等方式满足厚度要求。以金刚石圆锥压头试验为例，试样或试验层厚度应不小于残余压痕深度的 10 倍；使用球压头时，该厚度应不小于残余压痕深度的 15 倍，除非能证明较薄试样对结果无影响。同时，试样应具代表性，能真实反映被检测金属材料性能，从大块材料取样时，遵循随机且均匀原则。

试验程序

将试样稳固放置在硬度计工作台上，确保压头轴线与试样表面垂直，防止试验时试样位移。按照标准，先平稳施加初试验力 F₀，待指针或读数稳定后，缓慢施加主试验力 F₁，达到规定值后保持一定时间，使压痕充分形成。随后平稳卸除主试验力 F₁，在初试验力 F₀作用下，读取并记录残余压痕深度差 h，通过计算或直接从硬度计表盘读取洛氏硬度值。为提高结果准确性，应在试样不同位置进行多次测量，一般不少于三点，各测试点间距至少为压痕直径的 4 倍，且不小于 2mm，测试点与试样边缘距离至少为压痕直径的 2.5 倍，且不小于 1mm，最后取平均值作为材料的洛氏硬度值。

试验报告

试验报告应详实记录试验相关信息，包括试样信息，如材料名称、牌号、规格、取样部位等；试验设备信息，如硬度计型号、编号、校准日期等；试验条件，如选用的标尺、试验力、试验温度（标准要求控制在 23±5℃）等；试验结果，即各测试点硬度值及平均值，必要时记录硬度值离散程度。规范完整的试验报告，不仅呈现试验结果，更为后续材料性能分析、质量追溯等提供有力支撑。

ISO 6508-1:2023 通过对洛氏硬度试验各环节的严格规范，为金属材料硬度检测提供了科学、可靠方法。实际操作中，务必严格遵循标准要求，以获取准确且具参考价值的试验数据，助力金属材料在生产、加工及应用等环节的质量管控与性能优化 。