洛氏硬度計原理是將壓頭（金剛石圓錐、鋼球或硬質合金球）按圖所示，分兩個步驟壓入試樣表面，保持規定時間后，卸除主試驗力 F1 ，測量在初試驗力 F0 作用下的殘余壓痕深度 h 。

根據 h 值及與標尺有關的常數 N 和 s ，用公式（ 1 ）計算洛氏硬度值：

洛氏硬度HR  ………………（ 1 ）

對于采用金剛石壓頭的標尺A、C、D，N=100，s=0.002；對于采用球壓頭的標尺B、E、F、G、H、K，N=130，s=0.002；對于表面洛氏硬度的標尺N、T，N=100，s=0.001。

每一洛氏硬度單位對應的壓痕深度，洛氏硬度為0.002mm，表面洛氏硬度為0.001mm。壓痕越淺，硬度越高。

1—在初始試驗力 F0 下的壓入深度； 2—在總試驗力 F0+F1 下的壓入深度；

3—去除主試驗力 F1 后的彈性回復深度； 4—殘余壓入深度 h ；

5—試樣表面； 6—測量基準面；a壓頭和三種不同的總試驗力，由此產生的9種組合對應于洛氏硬度的9個標尺。表面洛氏硬度計采用了兩種壓頭和三種試驗力，由此產生的6種組合對應于表面洛氏硬度的6個標尺，參見使用說明書的附錄A。

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