一 簡介1 硬度是材料
機械性能的重要指標之一,而硬度試驗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械性能有相互對應關(guān)系,因此,大多數(shù)金屬材料可以通過測定硬度近似地推算出其他機械性能,如強度、疲勞、蠕變和磨損等。2 手動洛氏硬度計是一種普及型的洛氏硬度測試儀器。適用于材料的洛氏硬度試驗。其施加試驗力的速度由緩沖器來調(diào)節(jié),試驗力變換通過變荷手輪的旋轉(zhuǎn)獲得,本儀器操作簡便,性能穩(wěn)定,使用廣泛。二硬度計的技術(shù)參數(shù)1 初試驗力:98.07N(10kg) 允差 2.0%2 總試驗力: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3.2 1.5875mm球壓頭4 被測試件允許最大高度:170mm5 壓頭中心到機身距離:165mm6 硬度計外形尺寸(長 寬 高)520 240 700(mm)7 儀器重量約:80kg8 硬度計示值允許誤差(表1) 表1硬度標尺標準塊的硬度范圍示值最大允許誤差HRA(20~75)HRA 2HRA(>75~88)HRA 1.5HRAHRB(20~45)HRB 4HRB(>45~80)HRB 3HRB(>80~100)HRB 2HRBHRC(20~70)HRC 1.5HRCHRD(40~70)HRD 2HRD(>70~77)HRD 1.5HRDHRE(70~90)HRE 2.5HRE(>90~100)HRE 2HREHRF(60~90)HRF 3HRF(>90~100)HRF 2HRFHRG(30~50)HRG 6HRG(>50~75)HRG 4.5HRG(>75~94)HRG 3HRGHRH(80~100)HRH 2HRHHRK(40~60)HRK 4HRK(>60~80)HRK 3HRK(>80~100)HRK 2HRK三洛氏硬度試驗標尺、壓頭、試驗力及應用范圍(表2) 表2標尺壓頭類型初試驗力(N)總試驗力(N)應用范圍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HRD980.7(100kg)薄鋼板、表面淬火鋼HRC1471(150kg)淬火鋼、調(diào)質(zhì)鋼、冷硬鑄鐵HRF球壓頭 1.5875mm(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HRB980.7(100kg)軟鋼、鋁合金、銅合金、可鍛鑄鐵、退火鋼HRG1471(150kg)磷青銅、鈹青銅和可鍛鑄鐵HRH球壓頭 3.175mm (1/8英寸)588.4(60kg)鋁、鋅、鉛等HRE980.7(100kg)軸承合金、錫、硬塑料等軟材料HRK1471(150kg) 洛氏硬度測試常用標尺為A、B、C三種選用試驗力與砝碼施加對應關(guān)系(表3) 表3標尺試驗力(N)變荷手輪刻值砝碼受力(砝碼代號)HRA588.4(60kg)588吊桿+砝碼AHRB980.7(100kg)980吊桿+砝碼A+砝碼BHRC1471(150kg)1471吊桿+砝碼A+砝碼B+砝碼C影響洛氏硬度計的幾大因素 洛氏硬度計雖然結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,但如果長期操作不當,檢驗硬度失準,將使產(chǎn)品質(zhì)量受到很大影響,帶來不良后果?,F(xiàn)將我們在檢定中常見的幾種誤差及處理方法介紹如下:一、人為誤差:(1)操作人員技術(shù)熟練程度不夠,實踐經(jīng)驗較差,應由熟悉硬度計的人員使用;(2)加荷過快,持荷時間短,低硬度的零件硬度偏高,而加荷過慢,持荷時間長,硬度偏低,操作時加荷應平整,保持一定加荷時間。二、被測零件影響的因素:(1)不同的表面光潔度在洛氏硬度測試時,表現(xiàn)出不同的影響。表面光潔度愈低,高硬度測試時其硬度愈高,反之硬度越低,有刀痕的粗糙表面,淬火時首先最快冷卻,或很堅硬的表層,硬度值就高。反之,調(diào)質(zhì)件高溫回火時,有刀痕的表層組織先轉(zhuǎn)變,抗回火的能力小,硬度值就低。在測試表面光潔度 7以下的零件時,必須使用廢砂輪精磨,再用銼刀銼磨光滑,或用細的手砂輪磨光,然后揩擦干凈。(2)熱處理零件表面有鹽漬、沙子等物,當加負荷時,零件會產(chǎn)生滑移,若有油膩存在,金剛頭壓入時起潤滑作用,減小磨擦,增加壓深。這兩項原因使所測硬度值偏低。零件測試的部位氧化皮蔬松層薄的硬度值降低,氧化皮致密層厚的硬度值增高。對欲測硬度的零件必須去除氧化皮,揩擦干凈,不得有臟物。(3)斜面(或錐度)、球面及圓柱體零件對硬度測試的誤差較平面大。當壓頭壓入這種零件表面時,壓入處四周的抗力比平面小,甚至有偏離、滑移的現(xiàn)象,壓深增大,硬度降低。曲率半徑愈小,斜度愈大,硬度數(shù)值的降低愈顯著。金剛石壓頭也容易損壞。對這類零件要設計專用工作臺,使工作臺和壓頭同心。三、壓頭的影響:(1)金剛石壓頭不符合技術(shù)要求或是使用一段時間后有磨損,操作者如不能判斷金剛石的好壞,可由計量測試機構(gòu)進行檢定。(2)鋼球壓頭強度和硬度不夠,容易產(chǎn)生變形。鋼球扳壓扁產(chǎn)生永久變形后呈橢圓,短軸垂直于零件表面時,壓痕淺,示值高;長軸垂直于零件表面時,壓痕加深,示值降低,鋼球允差小0.002mm四、載荷方面:(1)初負荷:彈簧和主軸、杠桿和百分表之間有摩擦,造成100N的增大或減小。調(diào)整螺絲松曠、調(diào)整移動,頂桿位置不當。起始線有差異,引起初負荷不對。如果初負荷不對,應調(diào)整彈簧、主軸、杠桿、百分表等處的配合。調(diào)整塊的位置移動合適以后,緊固調(diào)整螺絲,同時要緊固頂桿位置,初負荷的允差應小于 2%。(2)主負荷:杠桿比例不對,吊桿和砝碼的配重有誤差;主軸、杠桿和砝碼有偏斜,均會使主負荷產(chǎn)生誤差。杠桿比不對,應進行調(diào)整。刀口有磨損應修復或更換,主軸變形要進行校直。主軸、杠桿和砝碼偏斜應撥正。各種標尺主負荷的允差小于 0.5%。五、硬度計安置不正。硬度計不處于水平位置,測試硬度時,其值偏低。用水平儀測量水平度,然后墊平硬度計。六、零件某一測試部位的表面與工作臺接觸不良,或支承點不穩(wěn)固,將會產(chǎn)生滑移、滾動、翹起等現(xiàn)象。這不僅使所得結(jié)果不準,還會損壞儀器。應根據(jù)零件的幾何形狀設計合適的工作臺。七、周圍環(huán)境的影響。工廠生產(chǎn)用硬度計常會因周圍環(huán)境受震動的影響,致使儀器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生松動,示值不穩(wěn)定。硬度計應安裝在無震動或離震源較遠的地方。