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硬度塊的原理是將壓頭(金剛石錐、鋼球或硬質合金球)分兩步壓入樣品表面，并在規定的時間拆除主試驗力F1.測量初始試驗F殘余壓痕深度0h。與標尺相關的常數N和s，用公式(1)計算洛氏硬度值，介紹如下:
洛氏硬度H.............(1)
金剛石壓頭的標尺A，C，D，N=100，s=0.002;球壓頭標尺B，E，F，G，H，K，N=130，s=0.002;表面洛氏硬度標尺N，T，N=100，s=0.001。每個洛氏硬度單元對應的壓痕深度為0.002mm，洛氏硬度為0.001mm。壓痕越淺，硬度越高。
1-初始試驗力FO下壓入深度;
2-總試驗力FO+F1下壓入深度;
3-去除主試驗力F1后彈性回復深度;
4-殘余壓入深度h;
5-樣品表面;
6-測量基準面;
7-壓頭位置。
為了檢測不同硬度的金屬材料，我們使用了三個不同的壓力頭和三個不同的總測力，并獲得了九種對應于洛氏硬度的組合。表面洛氏硬度計采用兩個壓頭和三個測試力，由六個表面洛氏硬度對應的六個表面洛氏硬度組成。
該儀器滿足洛氏硬度試驗的基本要求。機器的主要區別在于測試力是通過螺釘和校準彈簧施加的;測試力的尺寸通過刻度計測量彈簧的位移;壓痕深度試驗由精密螺旋微測量機構進行;硬度值的讀數通過放大鏡讀取鼓輪的刻度。
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