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一、HR-150A洛氏硬度计简介
硬度是材料机械性能的重要指标之一,而硬度试验则是判断金属材料或零件质量的重要手段。由于金属的硬度与其他机械性能有相互对应关系,因此,大多数金属材料可以通过测定硬度近似地推算出其他机械性能,如强度、疲劳、蠕变和磨损等。
手动洛氏硬度计是一种普及型的洛氏硬度测试仪器。适用于材料的洛氏硬度试验。其施加试验力的速度由缓冲器来调节,试验力变换通过变荷手轮的旋转获得,本仪器操作简便,性能稳定,使用广泛。
二 HR-150A洛氏硬度计的技术参数
1 初试验力:98.07N(10kg) 允差±2.0%
2 总试验力:588.4N(60kg)、980.7N(100kg)、1471N(150kg) 允差±1.0%
3 压头规格:
3.1金刚石洛氏压头
3.2φ1.5875mm球压头
4 被测试件允许zui大高度:200mm
5 压头中心到机身距离:165mm
6 硬度计外形尺寸(长×宽×高)520×215×700(mm)
7 仪器重量约:65kg
8 硬度计示值允许误差(表1)
表1
硬度标尺 | 标准块的硬度范围 | 示值zui大允许误差 |
HRA | (20~75)HRA | ±2HRA |
(>75~88)HRA | ±1.5HRA | |
HRB | (20~45)HRB | ±4HRB |
(>45~80)HRB | ±3HRB | |
(>80~100)HRB | ±2HRB | |
HRC | (20~70)HRC | ±1.5HRC |
HRD | (40~70)HRD | ±2HRD |
(>70~77)HRD | ±1.5HRD | |
HRE | (70~90)HRE | ±2.5HRE |
(>90~100)HRE | ±2HRE | |
HRF | (60~90)HRF | ±3HRF |
(>90~100)HRF | ±2HRF | |
HRG | (30~50)HRG | ±6HRG |
(>50~75)HRG | ±4.5HRG | |
(>75~94)HRG | ±3HRG | |
HRH | (80~100)HRH | ±2HRH |
HRK | (40~60)HRK | ±4HRK |
(>60~80)HRK | ±3HRK | |
(>80~100)HRK | ±2HRK |
三 洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用范围(表2)
表2
标尺 | 压头类型 | 初试验力(N) | 总试验力(N) | 应用范围 |
HRA | 金刚石压头 | 98.07 (10kg) | 588.4(60kg) | 硬质合金、碳化物表面淬火钢、硬化薄钢板 |
HRD | 980.7(100kg) | 薄钢板、表面淬火钢 | ||
HRC | 1471(150kg) | 淬火钢、调质钢、冷硬铸铁 | ||
HRF | 球压头 φ1.5875mm(1/16英寸) | 588.4(60kg) | 铸铁、铝、镁合金、轴承合金、退火铜合金、薄软钢板等 | |
HRB | 980.7(100kg) | 软钢、铝合金、铜合金、可锻铸铁、退火钢 | ||
HRG | 1471(150kg) | 磷青铜、铍青铜和可锻铸铁 | ||
HRH | 球压头 φ3.175mm (1/8英寸) | 588.4(60kg) | 铝、锌、铅等 | |
HRE | 980.7(100kg) | 轴承合金、锡、硬塑料等软材料 | ||
HRK | 1471(150kg) |
洛氏硬度测试常用标尺为A、B、C三种
四 硬度计的安装
1 硬度计的工作条件
1.1 在室温摄氏10~30度范围内;
1.2 室内的相对湿度不大于65%;、
1.3 在无震动的环境中;
1.4 周围无腐蚀性介质。
2 硬度计拆箱
2.1 卸去箱体底部的四个螺母,抬起移开箱体,取出附件箱。
2.2 抬高底板,用扳手将底板下的2只M10螺栓旋出,硬度计与底板脱离,提出硬度计(注意安全)。1mm/m。同时在工作台适当位置开孔(图1),使螺杆(8)能正常工作。 3 硬度计安放(图2)
硬度计放置妥当后,打开上盖(1)和后盖(2)。将机体内扣住接长杆(22)上的橡皮筋解去(第8页图5),固定活动部件的白纱带都解去,然后盖好上盖(2),防止灰尘入内。
4砝码组的安装(图3)
4.1安装砝码转动手轮时,应使仪器处于卸荷状态,手柄(4)在前方位置。
4.2取出附件箱内的砝码组,擦净。将手轮(10)旋至588处,从后盖处取
出吊杆(12),把吊杆(12)穿入砝码A(16)孔中,旋紧吊杆尾部2只M10螺母(17),并把吊杆(12)钩在杠杆(11)尾部的吊耳内,分别把砝码B(15)、砝码C(14)放在两个叉架(13)上,然后将手轮(10)顺时针转动一周,观察砝码上两边圆柱销是否安放在叉架的凹槽内,砝码悬空时不得碰叉架内壁。
5 选用试验力与砝码施加对应关系(表3)
表3
标尺 | 试验力(N) | 变荷手轮刻值 | 砝码受力(砝码代号) |
HRA | 588.4(60kg) | 588 | 吊杆+砝码A |
HRB | 980.7(100kg) | 980 | 吊杆+砝码A+砝码B |
HRC | 1471(150kg) | 1471 | 吊杆+砝码A+砝码B+砝码C |
6 缓冲器加油方法(图4)
硬度计出厂时,油缸体已注入机油,由于运输等可能造成的泄漏,用户可自行施加。方法:取下上盖,将加卸荷手柄朝后推,掀起在油缸盖(18)孔中的油毛毡,缓慢注入40号机油,加入的油量以拉动加卸荷手柄时无吸空声为止。注意:加入油量的高度不可超过油缸盖与油缸体的结合面,不然机油会渗漏。然后将加卸荷手柄朝前拉。
7 调整加主试验力的速度
安装压头(6),将HRC低硬度块放在试台(7)上,顺时针转动旋轮(9),试台(7)上升。硬度块与压头接触后,表盘(3)指针开始转动,长指针转到三圈,即停止转动旋轮,指针准“C”位,将手柄(4)朝后推,观察表盘指针的转动速度。从指针开始转动到停止,这段时间为2~8秒,如果速度快,可调节缓冲器流量。方法:将螺母(20)略为松开,阀针(21)顺时针旋转。再做测试,直至调整到规定的时间内。若速度慢,则反方向调节阀针(21)。调整好后将螺母(20)并紧。(硬度计出厂时已调节好速度,一般不需再调节)。
五 硬度计的正确使用
1 使用前的准备工作
1.1被测试件的表面应平整光洁,不得有污物、氧化皮、凹坑及显著的加工痕迹,试样的支承面和试台应清洁,保证良好密合。
1.2试件的zui小厚度应大于压痕深度的10倍。测试后,试件背面不得有可见的变形痕迹。
1.3被测试件应稳定地放在试台上,加力过程中不得移动试件,并保证试验力能垂直施加于试件上。
1.4根据试件的形状,尺寸大小来选择合适的试台,试件如异形,则可根据具体的几何形状自行制造夹具,使硬度测试有可靠的示值。
1.5被测试件为圆柱形时,必须使用“V”型试台,当被测试件直径小于38(25)mm
时,其测试结果要进行修正,修正值均为正值。圆柱形试件洛氏硬度标尺的修正值(表4)
2 硬度计的操作顺序
2.1表盘(3)内长指针的尖头基本指向上方,对着“C”位。
2.2试件材料的软硬程度按(表1)选择标尺,顺时针转动手轮(10),确定总试验力。
2.3装上压头(6),压头柄缺口平面对着螺钉,把压头止紧螺钉(5)略为拧紧,然后将被测试件置于试台(7)上。
2.4转动旋轮(10),螺杆(8)上升,试件缓慢无冲击地与压头接触,直至表的小指针从黑点移到红点,与此同时长指针转过三圈基本指向“C”处,长指针偏移不得超过5个分度值,若超过此范围不得倒转,应改换测点位置重做。
2.5转动表盘(3),使长指针对准“C”位(当测试HRB硬度值时,长指针指向“B”处)。
2.6 手柄(4)缓慢朝后推,保持时间为5秒,然后将手柄(4)平稳的向前拉。
2.7此时,表内长指针指向的数据即为被测试件的硬度值(当测试HRB硬度时,硬度示值从内圈数值中读取)。
2.8反向旋转旋轮(9),试台下降,更换测试点,重复上述操作。
2.9在每个试件上的测试点不少于五点(*点不算)。对大批量零件检验,测试点可适当减少。
3 硬度示值调整(图5)
硬度计的示值精度已在出厂前校准,若因运输过程中造成的误差,测试人员
在了解仪器结构原理的基础上可作适当调整。方法:将上盖(1)取下,如测出示值较标准硬度块低,则先用螺丝片固定M4螺杆(23),略松螺母,在松螺母时尽量不要转动螺杆(23),表内的长指针始终朝上,小指针针始终在黑点。将调节螺钉(24)顺时针微量旋进(转动半圈,约调高硬度值1度),然后旋紧螺母(注意:长指针始终朝上,小指针在黑点)。再测试硬度值,直至调整到规定的误差范围内(表1)。如测出硬度值高于标准块硬度值,则相反方向旋转螺钉。
六 硬度计的保养及注意事项
1 试验人员应遵守操作规程,能在试验前后经常用标准块校对仪器。不经常使用的硬度计,开机后在标准块上要进行数次的硬度测定,稳定后,再进行试件的测试。
2 仪器搬运时应托底搬运,不得横倒,并取下砝码和吊杆。
3 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。
4硬度块的使用只能在工作面进行,两相邻压痕及压痕中心至边缘距离不小于3mm,其使用周期为二年。
5 硬度计做好周期检定工作,每年至少一次以保证硬度计的准确性。
6硬度计常见故障排除
当硬度计发生故障时,应与有关单位进行修复,一般常见故障可自行解决
表4
硬度值 HR | 圆柱形试件直径(mm) | ||||||||||||||
6 | 10 | 13 | 16 | 19 | 22 | 25 | 32 | 38 | |||||||
洛氏A、C、D标尺的修正量(HR) | |||||||||||||||
20 25 30 35 40
45 50 55 60 65
70 75 80 85 90 |
3.0 2.5 2.0 1.5 1.5
1.0 1.0 0.5 0.5 0.5 |
3.0 2.5
2.0 2.0 1.5 1.0 1.0
1.0 0.5 0.5 0.5 0 |
3.0 2.5 2.0 2.0
1.5 1.5 1.0 1.0 1.0
0.5 0.5 0.5 0.5 0 | 2.5 2.5 2.0 1.5 1.5
1.0 1.0 1.0 0.5 0.5
0.5 0.5 0.5 0 0 | 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0
1.0 1.0 0.5 0.5 0.5
0.5 0.5 0.5 0 0 | 1.5 1.5 1.5 1.0 1.0
1.0 0.5 0.5 0.5 0.5
0.5 0.5 0 0 0 | 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
0.5 0 0 0 0 | 1.0 1.0 1.0 0.5 0.5
0.5 0.5 0.5 0 0
0 0 0 0 0 | 1.0 1.0 0.5 0.5 0.5
0.5 0.5 0 0 0
0 0 0 0 0 | ||||||
硬度值(HR) | 圆柱形试件直径(mm) | ||||||||||||||
6 | 10 | 13 | 16 | 19 | 22 | 25 | |||||||||
洛氏B、F、G标尺的修正量(HR) | |||||||||||||||
20 30 40 50 60 70 80 90 100 |
5.0 4.0 3.5 |
5.0 4.0 3.5 3.0 2.5 |
5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 | 4.5 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.5 | 4.0 3.5 3.0 3.0 2.5 2.0 1.5 1.5 1.0 | 3.5 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 | 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 1.5 1.5 1.0 0.5 | ||||||||
表5
现象 | 可能原因 | 排除方法 |
长指针偏移,不对“C”位。 | 调整硬度示值后,会造成长指针的偏移。 | 参阅图5将螺母略松,微量旋转M4螺杆(23),表盘内小指针对准黑点,大指针尖头朝上,然后固定螺杆(23),并紧螺母。 |
加试验力时有冲击、卸除试验力时有吸空声。 | 缓冲器内油量不足。 | 按(图4)要求加油。 |
螺杆(8)卡住 | 螺杆(8)的配合间隙很小,细小的线头或污垢可能造成卡住。 | 取下螺杆保护罩,用干净的布条擦净螺纹,再双手握住旋轮上下拉动螺杆(禁用沙纸磨擦螺杆)。 |
硬度值偏差较大。 | 1. 压头损坏。 2.砝码安装顺序颠倒。 3.仪器放置不水平,砝码与机体内壁摩擦。 4.螺杆(8)保护罩高出螺杆,碰到试台(7)。 5.试验力或压头选用错误。 | 1.更换金刚石压头或球压头。 2.按(图3)安装砝码组。 3.按第四章第2条中的2.4款要求,用水平仪校准硬度计。 4.将保护罩退下,低于升降螺杆上平面,然后拧紧螺钉。 5.按表2要求选用试验力和压头。 |
七 附件(装箱单)
除主机外,备有以下附件
序号 | 名称(规格) | 数量 |
1 | 金刚石洛氏压头 | 1只 |
2 | φ1.5875mm球压头 | 1只 |
3 | 大平试台 | 1只 |
4 | 中平试台 | 1只 |
5 | “V”型试台 | 1只 |
| 标准洛氏硬度块 |
|
6 | HRC高、低 | 共2块 |
7 | HRB | 1块 |
8 | 砝码A、B、C | 共3只 |
9 | 防尘塑料罩 | 1只 |
10 | 产品使用说明书 | 1本 |
11 | 产品合格证书 | 1份 |