洛氏维氏硬度计值偏高及常见问题

洛氏维氏硬度计值偏高及常见问题

洛氏硬度计工作原理

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

下图：洛氏硬度试验原理图

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。

常见问题及误差分析

1、不同的表面光洁度在洛氏硬度测试时，表现出不同的影响。表面光洁度愈低，高硬度测试时其硬度愈高，反之硬度越低，有刀痕的粗糙表面，淬火时首先*快冷却，或很坚硬的表层，硬度值就高。反之，调质件高温回火时，有刀痕的表层组织先转变，抗回火的能力小，硬度值就低。在测试表面光洁度Δ7以下的零件时，必须使用废砂轮精磨，再用锉刀锉磨光滑，或用细的手砂轮磨光，然后揩擦干净。

2、热处理零件表面有盐渍、沙子等物，当加负荷时，零件会产生滑移，若有油腻存在，金刚头压入时起润滑作用，减小磨擦，增加压深。这两项原因使所测硬度值偏低。零件测试的部位氧化皮蔬松层薄的硬度值降低，氧化皮致密层厚的硬度值增高。对欲测硬度的零件必须去除氧化皮，揩擦干净，不得有脏物。

3、斜面（或锥度）、球面及圆柱体零件对硬度测试的误差较平面大。当压头压入这种零件表面时，压入处四周的抗力比平面小，甚至有偏离、滑移的现象，压深增大，硬度降低。曲率半径愈小，斜度愈大，硬度数值的降低愈显著。金刚石压头也容易损坏。对这类零件要设计专用工作台，使工作台和压头同心。

初步检测

在检验洛氏硬度计以前，应对其进行检查以保证;

1.硬度计安装正确;

2.压头主轴在其导向体中能够滑动;

3.压头柄牢固地安装在主轴孔中;

4.试验力的施加和卸除无冲击或振动，且不影响读数;

5.试样的位移或机架的变形不影响读数。当带有将试样锁固到机架上面部件的锁紧装置时，其锁紧力应超过总试验力。机架变形的影响可通过给主轴装上一个端面为球形的压头(直径不小于10mm)，来代替原压头，经过垫块压在试台 L(当带锁紧装置时要用锁紧装置压住垫块再压在试台上)进行检查。主轴和垫块材质的洛氏硬度不应低于 60 HRC。测量装置的读数(施加着初试验力)，在硬度计*大主试验力施加前和卸除后，对不带锁紧装置的硬度计二者相差不应超过1. 5洛氏单位;对带锁紧装置的硬度计相差不应超过0.5洛氏单位。