洛氏硬度检测法初是由美国人洛克威尔(S.P.RocKwell和H.M.RocKwell)在1914年提出的。以后他们在1919年和1921年两次对硬度计的设计进行了改进,奠定了现代洛氏硬度计的雏形。
洛氏硬度计是世界上台依据洛氏硬度试验原理设计的,只需要单侧接触试样就可测试金属硬度的洛氏硬度计,依靠磁力将洛氏硬度计测头吸附在钢铁表面,不需要对试样进行支撑,测试精度符合标准GB/T230、ISO6508,不低于台式洛氏硬度计。
利用磁力吸盘将硬度计固定在钢铁工件表面,无需支撑,无需取样,不用移动 工件,只要单侧接触即可完成测试。
洛氏硬度计一般分为:
按应用方式来分:一般洛氏硬度计,表面洛氏硬度计,塑料洛氏硬度计,综合型洛氏硬度计等。
按操作方式来分:手动洛氏硬度计,电动洛氏硬度计,数显洛氏硬度计,全自动洛氏硬度计等。
洛氏硬度计一般适用于淬火、调质、退火、冷硬铸件,可锻铸件,硬质合金钢、铝合金、铜合金、轴承钢,测黑色金属、有色金属、非金属材料的洛氏硬度测量。
手动洛氏硬度计简单操作:
1) 实验时将试样放在工作台上,按顺时针方向转动手轮,使工作台上升至试样与压头接触(注意:靠近压头时应缓慢上升工作台,不得冲击压头);
2) 继续转动手轮,带动指示器表盘9的指针转动,小指针从黑点对准红点后停止转动手轮,随后转动指示器表盘使大针对准“0”;
3) 向前搬动加卸试验力手柄1,加载荷,停留5-7秒;
4) 扳回搬动加卸试验力手柄1,卸载,这时指示器指针所指示的读数即为所求的硬度值。
标尺应用的原则:
HRA
适用于测定坚硬或薄硬材料硬度,如硬质合金、渗碳后淬硬钢、经硬化处理后的薄钢带、薄钢板等。因为对于HRC>67的材料若仍用较大的试验力的话材料的硬度值很高这就容易损坏仪器的压头,HRA标尺所用的试验力较小,且压头形状为圆锥形适合于此类材料的洛氏硬度检测。
HRB
适用于测定中等硬度的材料,如经退火后的中碳和低碳钢、可锻铸铁、各种黄铜和大多数青铜以及经固溶处理时效后的各种硬铝合金等。适用范围是20~100HRB。当材料的硬度过小时在材料的金属蠕变行为影响下,此种材料在试验力的作用下变形将持续很长的时间,表上的指针或光学投影刻度将长时缓慢移动,验证以准确测量。反之当材料的硬度值过大时,由于HRB的球压头受到总实验力的作用压入过浅,而使仪器的灵敏度降低,影响测量的精度。
HRC
适用于测定经淬火及低温回头后的碳素钢、合金钢以及工、模具钢,也适用于测定冷硬铸铁,珠光体可锻铸铁、钛合金等。
HRD
是介于HRA和HRC之间的一种标尺,适用于压入深度介于A和C标尺之间的各种材料,如表面热处理强化后的钢试样,珠光体可锻铸铁等。
HRE
适用于测定一般铸铁、铝合金、镁合金、轴承合金及其他类似软金属。
HRF
适用于韧化黄铜、紫铜、一般铝合金等。
HRG
适用相当于HRB近于100的材料。因为这时可比HRB检测近于100时的灵敏度高。
HRH
适用于铝、锌、铅等软金属合金,因为H标尺使用压头直径大;检测力又小,且可迅速直接读数。
HRK
适用于轴承合金和其他软金属材料。
D、E、F、G、H、K标尺均是在A、B、C标尺的基础上增添的,增添后的标尺细化了洛氏硬度检测,使洛氏硬度测更加。
布氏硬度计的常见故障及维修方法
1、加荷速度不能控制在规定的时间内
加荷速度过快或过慢,主要是减速器用油粘度过小或过大,应清洗减速器,并更换减速器用油。
2、按键开关按下,硬度计不动作,但有嗡嗡的电流声
此种故障原因为电机缺相,应检查电源是否正常,电源插头是否插好,电缆线是否有断路,电源开关是否完好,电机接线是否接牢,电机线圈是否烧坏一组以及换向开关触点接触是否良好等,应视其情况分别予以排除。
3、布氏硬度计载荷全部加上时停机
此种故障原因为换向开关接触点有烧伤、烧蚀现象,造成接触点接触不良,应对接触点加以清理打磨或更换新的换向开关。
4、载荷误差超过±1.0%或不稳定
造成这种故障的原因及排除方法:
(1)力点刀刃松动,应调整力点刀刃并拧紧;
(2)力点刀刃和支点的磨损会不同程度地增加载荷误差,应研修刀刃;
(3)载荷杠杆上的调整块位置不适当,可根据情况向前或向后移动,调整合适后固定紧;
(4)压缩弹簧锈蚀,增大了与压轴、主轴衬套的摩擦,应清洗生锈部位并上防护油或更换之。
(5)加荷不平稳,有冲击振动现象,应排除引起不平稳的因素。
5、测定的硬度值与标准硬度块示值不一致
造成这种故障的原因及排除方法:
(1)布氏硬度计安装不水平,应将布氏硬度计调至水平;
(2)钢球表面不光洁或直径超过允差,应用千分尺挑选合格的钢球换上;
(3)压痕测量装置误差偏大,应调整压痕测量装置的允许误差,使其≤±0.5%;
(4)砝码不能垂直放置,砝码与硬度计后盖擦靠,应检查吊环是否挂在重点刀刃上,吊架吊杆是否平直,否则应将吊环挂于重点刀刃上,校直吊架吊杆;
(5)主轴与试台平台垂直度,主轴轴线与升降丝杆轴线同轴度超差,应分析视其情况进行主轴与试台平台垂直度、主轴轴线与升降丝杆轴线同轴度的调整。
6、布氏硬度计反复加卸载荷
造成这种故障的原因及排除方法:
(1)按键开关顶杆过长,转向开关A、B触点与A1、B1触点不能脱开,应调节顶杆长度并固定之;
(2)换向开关安装位置不当,活动挡板不能触动换向开关上的销子,造成换向开关不换向,应调整换向开关的安装位置。
里氏硬度计是一种测试器材,其原理是随着单片技术的发展,它的基本原理是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面,测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度,利用电磁原理,感应与速度成正比的电压。
里氏硬度计具体操作步骤
(1)将被检测物体应平放于地面,必须保证绝对平稳,不得有任何晃动,被检测位置不得有悬空状态,必要时需加支撑块;
(2)打开硬度计→物体的材料设置→硬度值设置(HRCHRBHB)→硬度检测方向设置→开始硬度检测;
(3)将冲击装置压紧在被测表面并向下按一下,1s后再按硬度计上面凸出的小圆柱,硬度值就会自动显示出来,在这过程中操作人员必须将冲击装置放稳,方向也应与被测面保持垂直状态;
(4)每个检测部位应至少测试3个点,两测试点之间距离应≥3mm,测试完后取平均值做为该部位硬度,并记录,然后进入下一个部位检测;
(5)测试结果与物体的要求进行比较,达到要求为合格,转入下一道工序;不合格则转入隔离区,记录检测结果;