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洛氏硬度計知識及維護保養(yǎng)

2022年11月10日 10:57:08      來源:上海蒲柘光電儀器有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:25

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一、洛氏硬度計標準
我廠洛氏硬度計符合以下各個標準:
1、國際標準版本:
ISO 6508-1:1999金屬材料 洛氏硬度試驗 第1部分:試驗方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T)標尺
ISO 6508-2:1999金屬材料 洛氏硬度試驗 第2部分:硬度計的檢驗與校準(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T)標尺
ISO 6508-3:1999金屬材料 洛氏硬度試驗 第3部分:標準硬度塊的標定(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T)標尺
2、國家新標準:
GB/T 230.1-2004 金屬洛氏硬度試驗 第1部分:試驗方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T)標尺
GB/T 230.2-2002 金屬洛氏硬度試驗 第2部分:硬度計的檢驗與校準(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T)標尺
GB/T 230.3-2002 金屬洛氏硬度試驗 第3部分:標準硬度塊的標定(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T)標尺

二、洛氏硬度實驗原理
在規(guī)定條件下,將壓頭(金剛石圓錐、鋼球或硬質(zhì)合金球)分2個步驟壓入試樣表面。卸除主試驗力后,在初試驗力下測量壓痕殘余深度h。以壓痕殘余深度h代表硬度的高低。
洛氏硬度試驗原理如圖所示:
洛氏硬度計原理圖

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;7—壓頭位置洛氏硬度值按下式計算:
洛氏硬度計原理圖
N-常數(shù),對于A、C、D、N、T標尺,N=100;其他標尺,N=130;
h-殘余壓痕深度,mm;
S-常數(shù),對于洛氏硬度,S=0.002mm,對于表面洛氏硬度,S=0.001mm。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。洛氏硬度試驗分為2種,一種是普通洛氏硬度試驗,一種是表面洛氏硬度試驗。洛氏硬度試驗采用120°金剛石圓錐和直徑1.5875mm、3.175mm鋼球三種壓頭,采用60kg、100kg、150kg三種試驗力,它們共有九種組合,對應于洛氏硬度的九個標尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度試驗采用120°金剛石圓錐和直徑1.587mm鋼球2種壓頭,采用15kg、30kg、45kg三種試驗力,它們共有六種組合,對應于表面洛氏的六個標尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15N、HR30T、HR45T。

三、洛氏硬度試驗條件

1、 洛氏硬度標尺、實驗力、壓頭、硬度范圍及材料對照表:

洛氏硬度標尺 硬度
符號
壓頭類型 初試驗力
F0(N)
主試驗力
F1(N)
總試驗力
F0+ F1(N)
適用范圍 測定材料
A HRA 120°金剛石圓錐 98.07 490.3 588.4 20~88HRA 硬質(zhì)合金
很薄很硬的鋼材
表面硬化層較薄的硬化鋼
B HRB 1.5875mm鋼球 98.07 882.6 980.7 20~100HRB 低碳鋼
軟金屬
銅合金
鋁合金
可鍛鐵
C HRC 120°金剛石圓錐 98.07 1373 1471 20~70HRC 一般鋼材
硬度較高的鑄件
珠光體
可鍛鐵
淬火+回火的合金鋼
D HRD 120°金剛石圓錐 98.07 882.6 980.7 40~77HRD 薄鋼材
表面硬化鋼材
珠光體
可鍛鐵
E HRE 3.175mm鋼球 98.07 882.6 980.7 70~100HRE 鑄鐵
較小鋁合金
鎂合金
軸承合金
F HRF 1.5875mm鋼球 98.07 490.3 588.4 60~100HRF 硬度較低的有色金屬(退火銅合金)
軟質(zhì)薄合金板
G HRG 1.5875mm鋼球 98.07 1373 1471 30~94HRG 可鍛鐵
銅-鎳-鋅
銅-鎳合金
H HRH 3.175mm鋼球 98.07 490.3 588.4 80~100HRH 硬度很低的有色金屬、輕金屬像(鋁、鋅、鉛)
K HRK 3.175mm鋼球 98.07 1373 1471 40~100HRK 軸承合金及較軟的金屬或薄材

2、表面洛氏硬度標尺技術(shù)條件

表面洛氏
硬度標尺
硬度
符號
壓頭類型 初試驗力F0(N) 主試驗力F1(N) 總試驗力
F0+ F1(N)
適用范圍
15N HR15N 120°
金剛石圓錐
29.42 117.7 147.1 70~94HR15N
30N HR30N 264.8 294.2 42~86HR30N
45N HR45N 411.9 441.3 20~77HR45N
15T HR15T 1.5875mm
鋼球
29.42 117.7 147.1 67~93HR15T
30T HR30T 264.8 294.2 29~82HR30T
45T HR45T 411.9 441.3 10~72HR45T

四、洛氏硬度式樣或?qū)嶒瀸幼钚『穸?/strong>
硬度值
標尺
20 30 40 50 60 70 77 80 88 90 94 100
A(mm) 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.46 0.4 0.24 - - -
B(mm) 3.3 3.0 2.7 2.4 2.1 1.8 1.59 1.5 1.26 1.2 1.08 0.9
C(mm) 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 - - - - - -
D(mm) - - 1.2 1.0 0.8 0.6 0.46 - - - - -
E(mm) - - - - - 1.8 1.59 1.5 1.26 1.2 1.08 0.9
F(mm) - - - - 2.1 1.8 1.59 1.5 1.26 1.2 1.08 0.9
G(mm) - 3.0 2.7 2.4 2.1 1.8 1.59 1.5 1.26 1.2 1.08 -
H(mm) - - - - - - - 1.5 1.26 1.2 1.08 0.9
K(mm) - - 2.7 2.4 2.1 1.8 1.59 1.5 1.26 1.2 1.08 0.9
洛氏硬度-式樣最小厚度關(guān)系圖
洛氏硬度-式樣最小厚度關(guān)系圖

洛氏硬度-式樣最小厚度關(guān)系圖

五、洛氏硬度實驗最小間距
在洛氏硬度實驗中,適當?shù)谋3謮汉壑g的距離或壓痕距式樣邊緣的距離,對于獲得正確的實驗結(jié)果是十分重要的。
在ISO 6508-1中,對洛氏硬度實驗和表面洛氏硬度實驗壓痕間距的規(guī)定是相同的:
兩相鄰壓痕中心之間距離至少應為壓痕直徑的4倍,但不應小于2mm;
任意壓痕中心距式樣邊緣距離應為壓痕直徑的2.5倍,但不小于1mm。

六、洛氏硬度的范圍
HRA(金剛石圓錐壓頭)20~88
HRC(金剛石圓錐壓頭)20~70
HRB(直徑1.588mm鋼球壓頭)20~100

七、洛氏硬度實驗對試樣表面的要求
對洛氏硬度試樣表面的規(guī)定有兩點,一點是盡可能保證試驗面是平面,這主要是針對加工的試樣而言,由于洛氏硬度計硬度測量原理是通過測量壓痕深度而計算硬度值的,所以理想的表面是平面。然而對于許多工件和半成品來說可能是曲面,曲面上測得的洛氏硬度值誤差要比平面上大,這一方面是曲面修正值本身是近似的。另一方面,壓頭軸線應在曲面的點試驗,對中的偏差也往往是造成曲面硬度值誤差較大的原因。另一點要求是表面粗糙度,過于粗糙的試樣表面會使測定的洛氏硬度值偏低和數(shù)據(jù)分散度加大,因此標準中規(guī)定為表面粗糙度(Ra)不大于0.8um,尤其對于進行機加工的試樣。在對一些工件的洛氏硬度測量中由于表面不能加工使表面粗糙度(Ra)達不到0.8um,此時應注意試驗結(jié)果的準確性。
式樣表面粗糙度的增加表明微觀上表面的凹凸不平幅度變大,在相同試驗力的作用下壓頭壓入深度更大些,因此在較粗糙的式樣上反映出的洛氏硬度值偏低。

八、洛氏硬度實驗對試驗力施加保持時間的規(guī)定
1.使壓頭與試樣表面接觸,無沖擊震動地施加初試驗力F0,初始試驗力保持時間 不應超過3s。
2.無沖擊和振動地將測量裝置調(diào)整至基準位置,從初始試驗力F0施加至主試驗力的時間應在1s~8s之內(nèi)。
3.總試驗力F保持時間為4s±2s。

九、洛氏硬度實驗結(jié)果的表示
A、 C和D標尺洛氏硬度用硬度數(shù)、符號HR和使用的標尺字母表示。
示例:59HRC表示用C標尺測得的洛氏硬度值為59。
B、E、F、G、H和K標尺洛氏硬度用硬度數(shù),符號HR,使用的標尺及球壓頭符號(鋼球為S,硬質(zhì)合金球為W)表示。
示例:60HRBW表示用硬質(zhì)合金球壓頭在B標尺上測得的洛氏硬度值為60。

十、洛氏硬度計的日常維護和保養(yǎng)
硬度計是集機械、液晶、電子電路技術(shù)于一身的高科技產(chǎn)品。與其他精密電子產(chǎn)品一樣,在我們的精心維護下,它的性能才能得到充分發(fā)揮,使用壽命才能更長。現(xiàn)在為大家介紹一下在日常的使用過程中如何對它進行維護與保養(yǎng)。
1、 應把硬度計安裝在干燥、無腐蝕介質(zhì)和無震動的場所,以確保儀器的精度不受損害,并保證試驗過程的平穩(wěn)和讀數(shù)的可靠性。
2、搬運硬度計時必須卸下砝碼和壓頭,并在壓頭座與樣品臺之間夾防震膠墊。
3、定期在絲杠與手輪的接觸面注入少量機油,以保操作的靈活性。
4、在試驗過程中,不允許用手去摸動被試零件,以免造成試驗結(jié)果的不準確,或損壞其金剛石錐體壓頭。
5、用本機攜帶的標準硬度塊定期檢查硬度計精度。
1)將工作臺及標準硬度塊擦凈,在硬度塊工作面進行試驗,決不允許在支承面試驗。
2)硬度計使用前,應將絲杠頂面和工作臺上端面擦凈。
3)如發(fā)現(xiàn)硬度示值誤差較大:
① 可拿下工作臺,檢查其與絲杠接觸面是否清潔;
② 檢查絲杠保護套是否頂起工作臺;
③ 檢查壓頭是否損壞。
4)在標準硬度塊不同位置試驗時,硬度塊應在工作臺上拖動,不應拿離工作臺。
6、 硬度計在使用過程中,不應該頻繁地進行開關(guān)。
7、儀器應定期進行核查,并周期進行檢定。
8、硬度計的維修
硬度計屬于精密電子產(chǎn)品,當它發(fā)生故障時,不要擅自開機檢查,而應該向?qū)I(yè)的技術(shù)人員尋求幫助。這就要求我們在選購硬度計時要將硬度計的售后服務了解清楚。
9、硬度計長時間不使用時,應用防塵罩將機器蓋好。

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