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氏硬度计的测量方法

2014-3-4 21:30:48      点击:

洛氏硬度计的测量方法,洛式硬度(HR-)是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.59mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。

另外:
(1)HRC含意是洛式硬度C标尺,
(2)HRC和HB在生产中的应用都很广泛
(3)HRC适用范围HRC 20--67,相当于HB225--650
若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650,不能高于此值。
(4)洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥,试验载荷为一确定值,中国标准是150公斤力。

应用
洛氏硬度试验采用了3种压头,6种试验力,根据金属材料材质、硬度范围及尺寸的不同,共有15个标尺可供选择,可以测试从很软到很硬几乎全部常见的金属材料,应用范围十分广阔。洛氏硬度计在工业生产中得到了广泛应用,成为检验产品质量,确定合理加工工艺的主要手段。可测试各种黑色和有色金属,测试淬火钢、回火钢、退火钢、表面硬化钢、各种厚度的板材、硬质合金材料、粉末冶金材料、热喷涂层的硬度。
表面洛氏硬度计用于测试薄板金属、薄壁管材、表面硬化钢和小零件的硬度。

原理  
在规定条件下,将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后,在初试验力下测量压痕残余深度h。以压痕残余深度h代表硬度的高低。洛氏硬度计试验原理如图所示。

1—在初始试验力F0下的压入深度;2—在总试验力F0+F1下的压入深度;3—去除主试验力F1后的弹性回复深度;4—残余压入深度h;5—试样表面;6—测量基准面;7—压头位置
洛氏硬度值按下式计算:
N-常数,对于A、C、D、N、T标尺,N=100;其他标尺,N=130;
h-残余压痕深度,mm;
S-常数,对于洛氏硬度,S=0.002mm,对于表面洛氏硬度,S=0.001mm。每一洛氏硬度单位对应的压痕深度,洛氏硬度为0.002mm,表面洛氏硬度为0.001mm。压痕越浅,硬度越高。洛氏硬度试验分为2种,一种是普通洛氏硬度试验,一种是表面洛氏硬度试验。洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和1.588mm、3.175mm钢球三种压头,采用60kg、100kg、150kg三种试验力,它们共有九种组合,对应于洛氏硬度的九个标尺,即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和1.588mm钢球2种压头,采用15kg、30kg、45kg三种试验力,它们共有六种组合,对应于表面洛氏的六个标尺,即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T
操作规程
HR-150A洛氏硬度计试验前的准备工作
一使用范围
试验时立按下表选用压头和总试验力:
刻度符 号 压 头 总试验力N(kgf) 标注硬度 符号 允许测量 范围
B ∮1.588/mm钢球 980.7(100) HRB 20-100
C 120° 金刚石1471(150) HRC 20-70
A 120°金刚石 588.4(60) HRA 20-88
A标尺: 用于测定硬度超过70HRC的金属(如碳化钨,硬质合金等), 也可测定硬的薄板材料以及表面淬硬的材料.
C标尺: 用于测定経过热处理的钢制品硬度.
B标尺: 用于测定较软的或中等硬度的金属以及未经淬硬的钢制品.
(1) 调整主试验力的加荷速度;
(2)试验力的选择(150KG:1471N 100KG/980.7N 60KG/588N));
(3 )小心安装硬度计压头.

2. 试验程序
(1) 将丝杠顶面及工作台上下端面擦净,将工作台置于丝杠台上;
(2) 将试件支撑面擦净置于工作台上,旋转手轮使工作台缓慢上升并顶起压头,至小指针指向红点,大指针旋转3圈垂直向上为止;
(3) 旋转指示器外壳,使C,B之间长刻线与大指针对正;
(4) 拉动加荷手柄,施加主试验力,指示器的大指针按逆时针方向转动;
(5) 当指示针转动停止下来后,即可将卸荷手柄推回,卸除主试验力;
(6) 从指示器上相应的标尺读数;
(7) 转动手轮使试件下降,再移动试件.按以上(2)-(6)步骤进行新的试验;
(8) 试验结束后用防尘罩将机器盖好.

3. 注意事项:
(1) 定期在丝杠与手轮的接触面注入少量机油;
(2) 硬度计使用前,应将丝杠顶面和工作台上端面擦净;
(3) 定期用标准硬度块检查硬度计精度,决不允许在支撑面试验;
(4) 当标准硬块支承面有毛刺时应用油石打光,在其不同位置试验时,硬块应在工作台上拖动,不应拿离工作台.

洛氏硬度计主要技术参数
洛氏标尺:HRA,HRB,HRC,HRD,HRE,HRF,HRG,HRH,HRK
初试验力(N):98.07(10kg)
总试验力(N):588(60kg),980(100kg),1471(150kg)
硬度值读数方式:表盘
试件允许最大高度:170mm
压头中心到机身距离:165mm
洛氏硬度计外形尺寸(mm):520×240×700
洛氏硬度计重量(kg):80
执行标准:GB/T230.2 国家标准、JJG112检定规程

硬度值范围
HRA:20~88
HRB:20~100
HRC:20~70

标准配件(附件):
金刚石洛氏压头、直径1.5875mm硬质合金球压头
大平试台、中平试台、V型试台、HRC、HRB硬度块

适用范围
淬火、表面淬火钢,调质、退火钢,冷硬铸件,可锻铸件,硬质合金钢,铝合金,轴承钢,硬化薄钢板等.
数显洛氏硬度计主要技术参数:
洛氏标尺:HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK
初试验力(N):98.07N(10kg)
总试验力(N):588(60kg),980N(100kg),1471N(150kg)
转换标尺:表面洛氏、布氏、维氏
硬度读取:大屏幕数字显示
数据输出:内置打印机和RS232接口
总试验力保持时间(S):0-60
试件允许最大高度:170mm
电源电压:AC220V±5%,50~60Hz
压头中心到机身距离:165mm
数显洛氏硬度计外形尺寸(mm):520×240×720
数显洛氏硬度计计重量(kg):约80
执行标准:GB/T230.2国家标准;JJG112检定规程
硬度值范围:
HRA:20~88
HRB:20~100
HRC:20~70