一、HR-150A洛氏硬度計(jì)簡(jiǎn)介
硬度是材料機(jī)械性能的重要指標(biāo)之一,而硬度試驗(yàn)則是判斷金屬材料或零件質(zhì)量的重要手段。由于金屬的硬度與其他機(jī)械性能有相互對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此,大多數(shù)金屬材料可以通過(guò)測(cè)定硬度近似地推算出其他機(jī)械性能,如強(qiáng)度、疲勞、蠕變和磨損等。
手動(dòng)洛氏硬度計(jì)是一種普及型的洛氏硬度測(cè)試儀器。適用于材料的洛氏硬度試驗(yàn)。其施加試驗(yàn)力的速度由緩沖器來(lái)調(diào)節(jié),試驗(yàn)力變換通過(guò)變荷手輪的旋轉(zhuǎn)獲得,本儀器操作簡(jiǎn)便,性能穩(wěn)定,使用廣泛。
二 HR-150A洛氏硬度計(jì)的技術(shù)參數(shù)
1 初試驗(yàn)力:98.07N(10kg) 允差±2.0%
2 總試驗(yàn)力:588.4N(60kg)、980.7N(100kg)、1471N(150kg) 允差±1.0%
3 壓頭規(guī)格:
3.1金剛石洛氏壓頭
3.2φ1.5875mm球壓頭
4 被測(cè)試件允許zui大高度:200mm
5 壓頭中心到機(jī)身距離:165mm
6 硬度計(jì)外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)520×215×700(mm)
7 儀器重量約:65kg
8 硬度計(jì)示值允許誤差(表1)
表1
硬度標(biāo)尺 | 標(biāo)準(zhǔn)塊的硬度范圍 | 示值z(mì)ui大允許誤差 |
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 洛氏硬度試驗(yàn)標(biāo)尺、壓頭、試驗(yàn)力及應(yīng)用范圍(表2)
表2
標(biāo)尺 | 壓頭類型 | 初試驗(yàn)力(N) | 總試驗(yàn)力(N) | 應(yīng)用范圍 |
HRA | 金剛石壓頭 | 98.07 (10kg) | 588.4(60kg) | 硬質(zhì)合金、碳化物表面淬火鋼、硬化薄鋼板 |
HRD | 980.7(100kg) | 薄鋼板、表面淬火鋼 | ||
HRC | 1471(150kg) | 淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼、冷硬鑄鐵 | ||
HRF | 球壓頭 φ1.5875mm(1/16英寸) | 588.4(60kg) | 鑄鐵、鋁、鎂合金、軸承合金、退火銅合金、薄軟鋼板等 | |
HRB | 980.7(100kg) | 軟鋼、鋁合金、銅合金、可鍛鑄鐵、退火鋼 | ||
HRG | 1471(150kg) | 磷青銅、鈹青銅和可鍛鑄鐵 | ||
HRH | 球壓頭 φ3.175mm (1/8英寸) | 588.4(60kg) | 鋁、鋅、鉛等 | |
HRE | 980.7(100kg) | 軸承合金、錫、硬塑料等軟材料 | ||
HRK | 1471(150kg) |
洛氏硬度測(cè)試常用標(biāo)尺為A、B、C三種
四 硬度計(jì)的安裝
1 硬度計(jì)的工作條件
1.1 在室溫?cái)z氏10~30度范圍內(nèi);
1.2 室內(nèi)的相對(duì)濕度不大于65%;、
1.3 在無(wú)震動(dòng)的環(huán)境中;
1.4 周圍無(wú)腐蝕性介質(zhì)。
2 硬度計(jì)拆箱
2.1 卸去箱體底部的四個(gè)螺母,抬起移開(kāi)箱體,取出附件箱。
2.2 抬高底板,用扳手將底板下的2只M10螺栓旋出,硬度計(jì)與底板脫離,提出硬度計(jì)(注意安全)。1mm/m。同時(shí)在工作臺(tái)適當(dāng)位置開(kāi)孔(圖1),使螺桿(8)能正常工作。 3 硬度計(jì)安放(圖2)
硬度計(jì)放置妥當(dāng)后,打開(kāi)上蓋(1)和后蓋(2)。將機(jī)體內(nèi)扣住接長(zhǎng)桿(22)上的橡皮筋解去(第8頁(yè)圖5),固定活動(dòng)部件的白紗帶都解去,然后蓋好上蓋(2),防止灰塵入內(nèi)。
4砝碼組的安裝(圖3)
4.1安裝砝碼轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí),應(yīng)使儀器處于卸荷狀態(tài),手柄(4)在前方位置。
4.2取出附件箱內(nèi)的砝碼組,擦凈。將手輪(10)旋至588處,從后蓋處取
出吊桿(12),把吊桿(12)穿入砝碼A(16)孔中,旋緊吊桿尾部2只M10螺母(17),并把吊桿(12)鉤在杠桿(11)尾部的吊耳內(nèi),分別把砝碼B(15)、砝碼C(14)放在兩個(gè)叉架(13)上,然后將手輪(10)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周,觀察砝碼上兩邊圓柱銷是否安放在叉架的凹槽內(nèi),砝碼懸空時(shí)不得碰叉架內(nèi)壁。
5 選用試驗(yàn)力與砝碼施加對(duì)應(yīng)關(guān)系(表3)
表3
標(biāo)尺 | 試驗(yàn)力(N) | 變荷手輪刻值 | 砝碼受力(砝碼代號(hào)) |
HRA | 588.4(60kg) | 588 | 吊桿+砝碼A |
HRB | 980.7(100kg) | 980 | 吊桿+砝碼A+砝碼B |
HRC | 1471(150kg) | 1471 | 吊桿+砝碼A+砝碼B+砝碼C |
6 緩沖器加油方法(圖4)
硬度計(jì)出廠時(shí),油缸體已注入機(jī)油,由于運(yùn)輸?shù)瓤赡茉斐傻男孤?,用戶可自?span style="line-height:1.6em">施加。方法:取下上蓋,將加卸荷手柄朝后推,掀起在油缸蓋(18)孔中的油毛氈,緩慢注入40號(hào)機(jī)油,加入的油量以拉動(dòng)加卸荷手柄時(shí)無(wú)吸空聲為止。注意:加入油量的高度不可超過(guò)油缸蓋與油缸體的結(jié)合面,不然機(jī)油會(huì)滲漏。然后將加卸荷手柄朝前拉。
7 調(diào)整加主試驗(yàn)力的速度
安裝壓頭(6),將HRC低硬度塊放在試臺(tái)(7)上,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋輪(9),試臺(tái)(7)上升。硬度塊與壓頭接觸后,表盤(pán)(3)指針開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),長(zhǎng)指針轉(zhuǎn)到三圈,即停止轉(zhuǎn)動(dòng)旋輪,指針準(zhǔn)“C”位,將手柄(4)朝后推,觀察表盤(pán)指針的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。從指針開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到停止,這段時(shí)間為2~8秒,如果速度快,可調(diào)節(jié)緩沖器流量。方法:將螺母(20)略為松開(kāi),閥針(21)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。再做測(cè)試,直至調(diào)整到規(guī)定的時(shí)間內(nèi)。若速度慢,則反方向調(diào)節(jié)閥針(21)。調(diào)整好后將螺母(20)并緊。(硬度計(jì)出廠時(shí)已調(diào)節(jié)好速度,一般不需再調(diào)節(jié))。
五 硬度計(jì)的正確使用
1 使用前的準(zhǔn)備工作
1.1被測(cè)試件的表面應(yīng)平整光潔,不得有污物、氧化皮、凹坑及顯著的加工痕跡,試樣的支承面和試臺(tái)應(yīng)清潔,保證良好密合。
1.2試件的zui小厚度應(yīng)大于壓痕深度的10倍。測(cè)試后,試件背面不得有可見(jiàn)的變形痕跡。
1.3被測(cè)試件應(yīng)穩(wěn)定地放在試臺(tái)上,加力過(guò)程中不得移動(dòng)試件,并保證試驗(yàn)力能垂直施加于試件上。
1.4根據(jù)試件的形狀,尺寸大小來(lái)選擇合適的試臺(tái),試件如異形,則可根據(jù)具體的幾何形狀自行制造夾具,使硬度測(cè)試有可靠的示值。
1.5被測(cè)試件為圓柱形時(shí),必須使用“V”型試臺(tái),當(dāng)被測(cè)試件直徑小于38(25)mm
時(shí),其測(cè)試結(jié)果要進(jìn)行修正,修正值均為正值。圓柱形試件洛氏硬度標(biāo)尺的修正值(表4)
2 硬度計(jì)的操作順序
2.1表盤(pán)(3)內(nèi)長(zhǎng)指針的尖頭基本指向上方,對(duì)著“C”位。
2.2試件材料的軟硬程度按(表1)選擇標(biāo)尺,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪(10),確定總試驗(yàn)力。
2.3裝上壓頭(6),壓頭柄缺口平面對(duì)著螺釘,把壓頭止緊螺釘(5)略為擰緊,然后將被測(cè)試件置于試臺(tái)(7)上。
2.4轉(zhuǎn)動(dòng)旋輪(10),螺桿(8)上升,試件緩慢無(wú)沖擊地與壓頭接觸,直至表的小指針從黑點(diǎn)移到紅點(diǎn),與此同時(shí)長(zhǎng)指針轉(zhuǎn)過(guò)三圈基本指向“C”處,長(zhǎng)指針偏移不得超過(guò)5個(gè)分度值,若超過(guò)此范圍不得倒轉(zhuǎn),應(yīng)改換測(cè)點(diǎn)位置重做。
2.5轉(zhuǎn)動(dòng)表盤(pán)(3),使長(zhǎng)指針對(duì)準(zhǔn)“C”位(當(dāng)測(cè)試HRB硬度值時(shí),長(zhǎng)指針指向“B”處)。
2.6 手柄(4)緩慢朝后推,保持時(shí)間為5秒,然后將手柄(4)平穩(wěn)的向前拉。
2.7此時(shí),表內(nèi)長(zhǎng)指針指向的數(shù)據(jù)即為被測(cè)試件的硬度值(當(dāng)測(cè)試HRB硬度時(shí),硬度示值從內(nèi)圈數(shù)值中讀取)。
2.8反向旋轉(zhuǎn)旋輪(9),試臺(tái)下降,更換測(cè)試點(diǎn),重復(fù)上述操作。
2.9在每個(gè)試件上的測(cè)試點(diǎn)不少于五點(diǎn)(*點(diǎn)不算)。對(duì)大批量零件檢驗(yàn),測(cè)試點(diǎn)可適當(dāng)減少。
3 硬度示值調(diào)整(圖5)
硬度計(jì)的示值精度已在出廠前校準(zhǔn),若因運(yùn)輸過(guò)程中造成的誤差,測(cè)試人員
在了解儀器結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上可作適當(dāng)調(diào)整。方法:將上蓋(1)取下,如測(cè)出示值較標(biāo)準(zhǔn)硬度塊低,則先用螺絲片固定M4螺桿(23),略松螺母,在松螺母時(shí)盡量不要轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿(23),表內(nèi)的長(zhǎng)指針始終朝上,小指針針始終在黑點(diǎn)。將調(diào)節(jié)螺釘(24)順時(shí)針微量旋進(jìn)(轉(zhuǎn)動(dòng)半圈,約調(diào)高硬度值1度),然后旋緊螺母(注意:長(zhǎng)指針始終朝上,小指針在黑點(diǎn))。再測(cè)試硬度值,直至調(diào)整到規(guī)定的誤差范圍內(nèi)(表1)。如測(cè)出硬度值高于標(biāo)準(zhǔn)塊硬度值,則相反方向旋轉(zhuǎn)螺釘。
六 硬度計(jì)的保養(yǎng)及注意事項(xiàng)
1 試驗(yàn)人員應(yīng)遵守操作規(guī)程,能在試驗(yàn)前后經(jīng)常用標(biāo)準(zhǔn)塊校對(duì)儀器。不經(jīng)常使用的硬度計(jì),開(kāi)機(jī)后在標(biāo)準(zhǔn)塊上要進(jìn)行數(shù)次的硬度測(cè)定,穩(wěn)定后,再進(jìn)行試件的測(cè)試。
2 儀器搬運(yùn)時(shí)應(yīng)托底搬運(yùn),不得橫倒,并取下砝碼和吊桿。
3 在硬度測(cè)試中,加試驗(yàn)力、保持試驗(yàn)力、卸除試驗(yàn)力時(shí),嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動(dòng)變荷手輪。
4硬度塊的使用只能在工作面進(jìn)行,兩相鄰壓痕及壓痕中心至邊緣距離不小于3mm,其使用周期為二年。
5 硬度計(jì)做好周期檢定工作,每年至少一次以保證硬度計(jì)的準(zhǔn)確性。
6硬度計(jì)常見(jiàn)故障排除
當(dāng)硬度計(jì)發(fā)生故障時(shí),應(yīng)與有關(guān)單位進(jìn)行修復(fù),一般常見(jiàn)故障可自行解決
表4
硬度值 HR | 圓柱形試件直徑(mm) | ||||||||||||||
6 | 10 | 13 | 16 | 19 | 22 | 25 | 32 | 38 | |||||||
洛氏A、C、D標(biāo)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) | 圓柱形試件直徑(mm) | ||||||||||||||
6 | 10 | 13 | 16 | 19 | 22 | 25 | |||||||||
洛氏B、F、G標(biāo)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
現(xiàn)象 | 可能原因 | 排除方法 |
長(zhǎng)指針偏移,不對(duì)“C”位。 | 調(diào)整硬度示值后,會(huì)造成長(zhǎng)指針的偏移。 | 參閱圖5將螺母略松,微量旋轉(zhuǎn)M4螺桿(23),表盤(pán)內(nèi)小指針對(duì)準(zhǔn)黑點(diǎn),大指針尖頭朝上,然后固定螺桿(23),并緊螺母。 |
加試驗(yàn)力時(shí)有沖擊、卸除試驗(yàn)力時(shí)有吸空聲。 | 緩沖器內(nèi)油量不足。 | 按(圖4)要求加油。 |
螺桿(8)卡住 | 螺桿(8)的配合間隙很小,細(xì)小的線頭或污垢可能造成卡住。 | 取下螺桿保護(hù)罩,用干凈的布條擦凈螺紋,再雙手握住旋輪上下拉動(dòng)螺桿(禁用沙紙磨擦螺桿)。 |
硬度值偏差較大。 | 1. 壓頭損壞。 2.砝碼安裝順序顛倒。 3.儀器放置不水平,砝碼與機(jī)體內(nèi)壁摩擦。 4.螺桿(8)保護(hù)罩高出螺桿,碰到試臺(tái)(7)。 5.試驗(yàn)力或壓頭選用錯(cuò)誤。 | 1.更換金剛石壓頭或球壓頭。 2.按(圖3)安裝砝碼組。 3.按第四章第2條中的2.4款要求,用水平儀校準(zhǔn)硬度計(jì)。 4.將保護(hù)罩退下,低于升降螺桿上平面,然后擰緊螺釘。 5.按表2要求選用試驗(yàn)力和壓頭。 |
七 附件(裝箱單)
除主機(jī)外,備有以下附件
序號(hào) | 名稱(規(guī)格) | 數(shù)量 |
1 | 金剛石洛氏壓頭 | 1只 |
2 | φ1.5875mm球壓頭 | 1只 |
3 | 大平試臺(tái) | 1只 |
4 | 中平試臺(tái) | 1只 |
5 | “V”型試臺(tái) | 1只 |
| 標(biāo)準(zhǔn)洛氏硬度塊 |
|
6 | HRC高、低 | 共2塊 |
7 | HRB | 1塊 |
8 | 砝碼A、B、C | 共3只 |
9 | 防塵塑料罩 | 1只 |
10 | 產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū) | 1本 |
11 | 產(chǎn)品合格證書(shū) | 1份 |