..HR-150A型洛氏硬度计用户使用手册莱州华银试验限公司(原山东掖县材料试验机厂)..硬度是金属材料及合金材料机械性能的重要指标,通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状、尺寸并且本身不发生残余变形的物体压入其表面的能力。洛氏硬度试验,在机械性能试验中是最迅速、最简便、最经济的试验方法。它不仅试验效率高,操作简单,而且还可以直接获得硬度值。在很多情况下,可以完成其它机械性能试验所不能完成的工作。HR-150A型洛氏硬度计连续三届荣获国家优质产品银质奖。可测定硬质合金、淬火钢及未经淬火钢材的洛氏硬度。适用于厂矿、科研单位和大专院校试验室。洛氏硬度试验,是将金刚石圆锥压头(见图2)或钢球压头(见图3)按图1分两个步骤压入试样表面.经规定保持时间后,卸除主试验力.测量在初试验力下的残余压痕深度。根据h值及常数N和S(见表1).用式(1)计算洛氏硬度:洛氏硬度值=N-h/S…………………(1)表1符号及名称符号名称单位F0初试验力牛顿F1主试验力牛顿F总试验力牛顿S给定标尺的单位毫米N给定标尺的硬度值h卸除试验力后.在初试验力下压痕残留的深度(残余压痕深度)毫米HRA洛氏硬度=100-h/0.002HRCHRB洛氏硬度=130-h/0.002概述试验原理产品介绍..图1洛氏硬度试验原理图1.在初试验力F0下的压入深度;2.由主试验力F1引起的压入深度;3.卸除主试验力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。示例:59HRC表示用C标尺测得的洛氏硬度为59。*本节“试验原理”的内容参考中华人民共和国国家标准《金属洛氏硬度试验》(GB/T230.1-2004)。洛氏硬度试验按试样的硬度范围、试样尺寸可以选择不同的压头及负荷,并用不同的标尺表示。洛氏硬度常用的有A,B、C标尺。各种标尺的负荷、压头、常数K的数值及应用范围见表2。A标尺适应于测量硬度超过67HRC的金属,如碳化钨、硬质合金、硬的薄板材及表面硬化零件等,测量范围为20-85HRA。B标尺用来测量有色金属及其合金、退火钢等低硬度零件的硬度,硬度范围为25-l00HRB。当试样硬度小于25HRB时,多数情况下金属开始蠕变,变形延续很长时间,其结果不容易准确;当试样硬度大于100HRB时,由于钢球压头可能变形,以及压入深度太小,均容易造成误差。C标尺适应于碳钢、工具钢及合金钢等经过淬火或回火处理的试样的硬度试验,测量范围为20-67HRC。当试样硬度低于20HRC时,金刚石压头压入试样过深,由于压头几何形状所造成的误差增大,测量结果不准确;当试样硬度大于67HRC时,压头尖端产生的压力过大,金刚石容易损坏.一般不宜采用。适用范围..图2钢球压头图3金刚石圆锥压头表2洛氏硬度常用标尺标尺压头(毫米)试验力(公斤力)常数应用举例F0F1FNA金刚石圆锥压头105060100硬金属及硬质合金Bφ1.588钢球压头1090100130有色金属及软金属C金刚石圆锥压头10140150100结构钢、工具钢主要技术参数见表3、图4表3主要技术参数项目(代号)内容高度(H)630毫米宽度(W)238毫米长度(L)466毫米试件最大高度(带保护套)(B)100毫米试件最大高度(不带保护套)(B)170毫米压头中心至机壁距离(A)135毫米硬度计净重65公斤标尺硬度范围示值允许误差A20HRA~≤75HRA±2HRA75HRA~≤88HRA±1.5HRAB20HRB~≤45HRB±4HRB45HRB~≤80HRB±3HRB80HRB~≤100HRB±2HRBC20HRC~≤70HRC±1.5HRC技术参数..图4外形尺寸示意图本硬度计由机身(1)、压头(21)、加卸荷机构(2.20)、测量机构(23)、变荷机构(14)、试件支持机构(5)、缓冲机构(19)等组成。(见图5)作用在主轴上的试验力由砝码和杠杆放大组合而成,即通过大杠杆将负荷放大后,在缓冲器的制导下压入试样表面。压头压入试样的同时,主轴产生的垂直方向位移通过测量杠杆传递到读数装置(指示表)上,并指出试样的硬度值。机身(1)是硬度计的外壳,其它零部件直接或间接安装在机身上。除工作台(25)、丝杠(5)、操纵手柄(3)露出外,其它机构均装置在机身壳体内,便于保持清洁。总试验力是主试验力加上初试验力组成。初试验力由大杠杆(9)、主轴(7)等零部件的自身重量产生;砝码(15)通过吊环(12)挂在大杠杆上.由杠杆原理使硬度计获得主试验力。压头(21)上端面承载总试验力.其尖端压入待测物件表面。变荷手柄(24)转动至不同的位置时,可同时调整砝码变换架(14)位置.使砝码形成不同的组合方式.获得到所需要的588牛顿/60公斤力、980牛顿/100公斤力、1470牛顿/150公斤力三种不同的总试验力。加荷手柄(2)的作用是加载主试验力。卸荷手柄(20)按标牌指示方向推回时,可卸除主试验力。调整缓冲器(19)的油针(16)可使主试验力的施加保持一定的速度,避免冲击。试验数值可从测量机构的指示表(23)直接读取。试件支持机构用来承载硬度块或待测的零件.包括工作台(25)、丝杠(5),手轮(4)等零件。机构部件简述..图5零部件示意图1.机身2.加荷手柄3.升降手把4.手轮5.丝杠保护套(内有丝杠)6.待测试件7.主轴8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换架15砝码16.油针17.油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表24.变荷手柄25.工作台硬度计的工作环境应干燥清洁、没有腐蚀性气体。硬度计的工作环境应无来自外界的机械振动。硬度计的工作环境温度应在10-30ºC之间。试验台(自备)应以水泥或金属为基体.具有一定的刚度和强度.能够承载硬度计及其附件;台面应如图6(图中尺寸仅供参考)所示.带有φ70毫米的孔以供丝杠通过;整个台面的水平度要在0.2/1000之内。硬度计的周围应留有适当的空间.以进行必要安装、维修、调试等工作。拆箱搬运..图6试验台示意图1.使用工具将外包装箱上包装带B取下(见图7)2.用钳子等工具将固定箱壳和底座的木螺钉取下.将箱壳向上抽出。3.取出资料袋.检查资料袋.袋中应有使用手册(含装箱单、合格证)。4.用扳手卸开固定的附件箱包装钩子上的螺母.取下包装钩子、附件箱。清查附件箱中的物品.并对照装箱单核实是否相符。5.取下硬度计上的防尘罩。6.用扳手取下固定硬度计与包装箱底座的4个底角螺栓。拆箱..图7拆箱示意图..不要试图一个人搬运硬度计.由于设备较重.操作不当会造成硬度计损坏及人身伤害。因此需要两个或两个以上有操作经验的人.才能移动本机。硬度计搬运时.压头与丝杠之间的轴线与竖直方向的倾斜度不得超过15º。硬度计搬运时.搬运者与硬度计的接触位置仅限机身的C面、D面、E面及F面.其余各面及硬度计其它零部件请勿接触.以免影响本机精度(见图4)。硬度计搬运时.应轻起轻放.避免引起磕碰冲击。硬度计安装调整前.应准备好扳手、水准仪、大平工作台等。1.把硬度计安置在准备好的试验台上.硬度计的丝杠落入试验台的孔中。2.解开硬度计上的包装带A(见图7)。3.拿下上盖(22).拆除后盖上的螺钉(13).卸下后盖(18)。4.用扳手卸下固定螺栓.拿掉固定块、固定支撑块(见图8)。5.用扳手松开钩头螺钉上的螺母.卸下钩头螺钉.取下砝码固定压板(见图8)。图8拆除大杠杆固定块6.用手捏住吊环(12)向上缓缓提起砝码组.同时将砝码固定支撑块取出,再将砝码组轻轻放下,使砝码组上的圆柱销落入托板上的沟槽中,将砝码组托住搬运注意事项安装调试..(见图9)。图9拆除砝码固定支撑块7.解开捆扎小杠杆(8)的紧固线绳(见图10)。图10解开紧固线绳8.逆时针转动手轮(4).使丝杠(5)下降后.再拿下压头垫块(见图11)。如果转动手轮.丝杠不下降.手轮却随丝杠上升.垫块无法取下.有可能是在运输过程中.丝杠与丝杠座(在手轮下方.与丝杠外圆配合)粘结在一起。排除方法如下:逆时针转动手轮上升20毫米左右.用力下压手轮.使丝杠与丝杠座脱离即可。..图11拆除压头垫块9.卸下丝杠外面的保护套,用煤油将丝杠、手轮等处的防锈油洗净.丝杠与手轮接触部位滴入适量润滑油.重新将丝杠保护套装好。10.检查大杠杆(9)上的调整块的位置,应处于两个红色标记之间,否则应将其调整到正确位置(见图12)。图12检查调整块11.把大平工作台装在丝杠上端孔内,再将水平仪放在工作台.可用金属垫片垫在机身底面.使前后左右两个方向的水平度在0.2/1000之内。12.运输过程中有可能造成指示表(23)的表盘松动.发生这个问题首先要松开机身上的的紧定螺钉A.取下指示表.上紧表背面的三个螺钉B.将指示表重新安装复位即可(见图13)。13.转动指示表(23)的滚花镀铬外壳.使指示表表盘的“C”点指在正上方的位..置。如果此时指示表的大指针不指向“C”点.应做如下调整(如图13):松开背帽.调整销钉.使大指针指向“C”点(见图19).上紧背帽。14.运输过程中有可能造成硬度示值误差超出允许范围.可按下述步骤调整(如图13):用HRC高、低块分别调试.如示值偏高.松开调整板上左右两个螺钉C.将调整板向右轻轻移动(注意不要移动调整板中间的销钉).上紧螺钉C。再次调试.如仍偏高.按上述步骤再次调整.直到示值在误差允许范围内为止。如示值偏低.按上述方法将调整板向左移动。用HRC高低块校准硬度计后.HRA、HRB标尺一般也会准确。在进行上述调整时.调整板每次移动一次.都必须将其上的两个螺钉C上紧后.再进行后面的试验。以上方法仅适用于示值误差在±5HRC或±5HRA之内的微调。如B标尺存在轻微的超差.有可能是钢球的问题.可更换钢球压头(见图2)的钢球试一下。图13调整块和销钉15.装上上盖(22)和后盖(18)。试验前.首先要根据试件的情况确定使用何种标尺.以下操作如未加特别说明均以C标尺为例.即使用金刚石圆锥压头和总试验力为150公斤力的配置。其余标尺可以此为参考。了解硬度计指示表各部分功能。机身前面上部的指示表(23).有硬度示值、刻度线、长指针、短指针等(见图14)。指示表盘内黑色刻线为硬度值刻度线。外圈黑色数字表示是A、C标尺适用使用使用前的准备..的硬度值,内圈红色数字是表示用B标尺适用的硬度值。通过变换压头及砝码可组合成不同的标尺(参考表2洛氏硬度常用标尺).以进行测试试验。短指针指示初试验力加载情况。长指针指示试样的硬度值。字母B、C是标尺符号。字母C的位置是C或A标尺刻度值零点位置.字母B的位置是B标尺刻度值30的位置。图14指示表示意图1.调整主试验力的加荷速度1)检查按卸荷手柄(20)应处于卸荷位置.否则请按卸荷标牌的卸力方向.使之缓慢(2~3秒左右)旋转到卸荷位置(见图15)。图15加、卸荷手柄2)旋转变荷手柄(24)到150公斤力的位置(使手柄的150数值与红点标记对齐.见图16)。..图16选用试验力3)将40~50HRC的标准硬度块放在工作台。4)旋转手轮(4)使硬度块顶起主轴,并顶起压头,直到短指针旋转到红点位置,加上初试验力。5)按照加荷标牌的加力方向.向硬度计机身前面方向缓慢(4秒左右)拉动加荷手柄(2)至极限位置,加上主试验力(见图15)。6)观察指示表长指针,从开始转动到停止的时间应在4~8秒范围内,如不符,可转动油针进行调整。首先松开缓冲器(19)上的背帽(见图17).然后轻微转动油针.逆时针转动油针.加荷速度将加快;顺时针转动油针.加荷速度将减慢。反复调整直到合适为止.然后拧紧背帽。图17调整油针2.试验力的选择转动变荷手柄.使所选用的试验力数值对准红点(见图16)。必须注意:变换试验力时,卸荷手柄必须置于卸荷状态(见图15.即右侧极限位置).以免造成硬度计损坏。3.安装压头(见图18)硬度计出厂时.主轴安装的是钢球压头。重新安装压头时应按以下步骤操作:1)装上压头,并用螺钉轻轻预紧。..2)将标准块或试件放置于工