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洛氏硬度计常见故障分析与排除方法

作者:硬度计服务商创诚致佳
发布时间:2020-02-26
内容摘要:洛氏硬度试验是1919年由美国人洛克威尔(S.P.Rockwell)和(H.M.Rockwell)发明并设计,经过不断的完善成为了最常用的硬度试验方法之一,适应于金属洛氏硬度的试验,这种试验方法的特点是以测量压痕深度的方法,在硬度计的表盘或数显屏上直接读取试样的硬度值,方便、简洁、迅速、效率高;压痕小,在零件的工作面上造成的损...

洛氏硬度试验是1919年由美国人洛克威尔(S.P.Rockwell)和(H.M.Rockwell)发明并设计,经过不断的完善成为了最常用的硬度试验方法之一,适应于金属洛氏硬度的试验,这种试验方法的特点是以测量压痕深度的方法,在硬度计的表盘或数显屏上直接读取试样的硬度值,方便、简洁、迅速、效率高;压痕小,在零件的工作面上造成的损伤小,适合于成批零件的测试;洛氏硬度试验范围广。

1.洛氏硬度试验的原理

洛氏硬度(以HRC为例)的试验原理如图1表示。为保证压头和试样表明接触良好,试验时首先施加一初始试验力(100N),在金属表面得一压痕深度t0,此时指针在表盘上位置指零(见图1a),这也表明t0压痕深度不计入硬度值。然后加上主试验力(1400N),压头压人深度t1,表盘上指针以逆时针方向转动到相应的刻度位置(见图1b)。当主试验力卸去后,总变形中的弹性变形部分将恢复,压头将回升一段距离(t1-t)(见图1c),这时金属表面总变形中残留下来的塑性变形部分即为压痕深度t,而在表盘上顺时针方向指针所指位置,即代表HRC硬度值。

2.洛氏硬度计的检定

根据JJG112—2013《金属洛氏硬度计检定规程》的要求,硬度计的检定主要是针对影响金属洛氏硬度测量值的几个主要因素进行的。主要有外观检定、主轴试验台台面垂直度的检定、同轴度的检定、试验力的检定、压痕测量装置的检定、压头的检定、硬度计的示值误差和重复性的检定。根据JJG112—2013和ASTM E18(美国材料试验学会)标准要求,洛氏硬度计的检定要在(10~35)℃或(50~90)℉内的环境温度下进行。由于温度的变化可影响检定结果,所以,一定要在符合条件的环境内进行试件的洛氏硬度检定。

在ASTM E18(美国材料试验学会)标准中,对洛氏硬度计的检定提出了直接校验和间接校验的方法。直接校验:单独校验试验力、硬度试验压头和测量设备。间接校验:用标准硬度块方法进行校验。同时说明新的设备或重新装配的设备,在交付使用之前用直接校验的方法进行初始检查,工作中的设备可用任何一种方法检查。

3.硬度计的常见故障及排除方法

在分析故障前我们认识一下HR-150洛氏硬度计的结构。如图2所示。

一台完整的硬度计应该由机体、负荷机构、工作台升降机构、加卸荷控制机构、测量指示机构等组成。机体应平稳地安装在固定的工作台上。

HR-150型洛氏硬度计是吴忠材料试验机厂生产的机械杠杆式硬度计,它的常见故障一般有负荷杠杆初始位置过高或过低,初试验力、总试验力不稳或超差,加力时有冲击现象,示值不稳等多种问题,具体最常发生的现象列入附表,并分析故障原因,提出排除方法。

4.硬度计的维护

(1)洛氏硬度计应安装在稳固的基础上,并调至水平。附近应无腐蚀性气体和无振源。

(2)硬度计的负荷杠杆、升降丝杠、缓冲器及测量装置均应正常、灵活地运转。加、卸荷应平稳,不应有颤动或卡死现象。

(3)检查工作台正面和侧面及卡具,保证没有损坏或外来物。电器装置应有良好的接地线,以防漏电伤人。

(4)硬度计使用前,应按试验要求选择相应的压头,将压头用无酸汽油清洗后,装入主轴衬套内固定。固定时应保持压头与主轴同心。

(5)所有工作平台的基面和支撑面应清洁光滑,且不应有麻坑、大划伤和外来物,工作平台应稳固地安装在丝杠上,不应有晃动。支撑面任何可观察到的压坑都会给薄材试验造成不准确的结果。

(6)每班对金刚石压头进行检查,用读数显微镜(×20倍)观察压头形状及表面是否有灰尘、赃物、油脂、氧化皮、崩裂和砂眼及明显不符压头原形状的变化,如有以上现象应停止使用。如果压头为碳化钨钢球时,球体表面应抛光无缺陷,钢球突出球套应不小于钢球直径的三分之一。

5.结语

由于硬度计在使用中还受到环境温度、磁场、人员、试样等因素的影响,还会出现以上没有列举的现象,那么在以后的实际工作中,通过具体故障分析,最终找出合理解决办法解决,并及时进行汇总保存,便于以后能够及时迅速查找故障并准确排除。其它型号的洛氏和表面洛氏硬度计的常见故障可参照本文的方法进行排除。


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