HR-150A洛氏硬度計說明書

1、HR-150A型洛氏硬度計用 戶 使 用 手 冊萊州華銀試驗限公司（原山東掖縣材料試驗機廠）產(chǎn)品介紹概述硬度是金屬材料及合金材料機械性能的重要指標(biāo),通常指的是一種材料抵抗另一較硬的具有一定形狀、尺寸并且本身不發(fā)生殘余變形的物體壓入其表面的能力。洛氏硬度試驗,在機械性能試驗中是最迅速、最簡便、最經(jīng)濟(jì)的試驗方法。它不僅試驗效率高,操作簡單,而且還可以直接獲得硬度值。在很多情況下,可以完成其它機械性能試驗所不能完成的工作。HR-150A型洛氏硬度計連續(xù)三屆榮獲國家優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品銀質(zhì)獎?？蓽y定硬質(zhì)合金、淬火鋼及未經(jīng)淬火鋼材的洛氏硬度。適用于廠礦、科研單位和大專院校試驗室。試驗原理洛氏硬度試驗,是將金剛石圓錐

2、壓頭（見圖2）或鋼球壓頭（見圖3）按圖1分兩個步驟壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后,卸除主試驗力，測量在初試驗力下的殘余壓痕深度。根據(jù)h值及常數(shù)N和S（見表1），用式（1）計算洛氏硬度：洛氏硬度值=N-h/S （1）表1 符號及名稱符號名稱單位F0初試驗力牛頓F1主試驗力牛頓F總試驗力牛頓S給定標(biāo)尺的單位毫米N給定標(biāo)尺的硬度值h卸除試驗力后，在初試驗力下壓痕殘留的深度（殘余壓痕深度）毫米HRA洛氏硬度=100-h/0.002HRCHRB洛氏硬度=130-h/0.002圖1 洛氏硬度試驗原理圖1. 在初試驗力F0下的壓入深度；2. 由主試驗力F1引起的壓入深度；3. 卸除主試驗力F1后的彈性回復(fù)深

3、度；4. 殘余壓入深度h；5. 試樣表面；6. 測量基準(zhǔn)面；7. 壓頭位置。示例：59HRC表示用C標(biāo)尺測得的洛氏硬度為59。*本節(jié)“試驗原理”的內(nèi)容參考中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)金屬洛氏硬度試驗（GB/T230.1-2004）。適用范圍洛氏硬度試驗按試樣的硬度范圍、試樣尺寸可以選擇不同的壓頭及負(fù)荷,并用不同的標(biāo)尺表示。洛氏硬度常用的有A,B、C標(biāo)尺。各種標(biāo)尺的負(fù)荷、壓頭、常數(shù)K的數(shù)值及應(yīng)用范圍見表2。¨ A標(biāo)尺適應(yīng)于測量硬度超過67HRC的金屬,如碳化鎢、硬質(zhì)合金、硬的薄板材及表面硬化零件等,測量范圍為20-85HRA。¨ B標(biāo)尺用來測量有色金屬及其合金、退火鋼等低硬度零件的

4、硬度,硬度范圍為25-l00HRB。當(dāng)試樣硬度小于25HRB時,多數(shù)情況下金屬開始蠕變,變形延續(xù)很長時間,其結(jié)果不容易準(zhǔn)確；當(dāng)試樣硬度大于100HRB時,由于鋼球壓頭可能變形,以及壓入深度太小,均容易造成誤差。¨ C標(biāo)尺適應(yīng)于碳鋼、工具鋼及合金鋼等經(jīng)過淬火或回火處理的試樣的硬度試驗,測量范圍為20-67HRC。當(dāng)試樣硬度低于20HRC時,金剛石壓頭壓入試樣過深,由于壓頭幾何形狀所造成的誤差增大,測量結(jié)果不準(zhǔn)確；當(dāng)試樣硬度大于67HRC時,壓頭尖端產(chǎn)生的壓力過大,金剛石容易損壞，一般不宜采用。圖2 鋼球壓頭 圖3 金剛石圓錐壓頭表2 洛氏硬度常用標(biāo)尺標(biāo)尺壓頭（毫米）試驗力（公斤力）常數(shù)

5、應(yīng)用舉例F0F1FNA金剛石圓錐壓頭105060100硬金屬及硬質(zhì)合金B(yǎng)1.588鋼球壓頭1090100130有色金屬及軟金屬C金剛石圓錐壓頭10140150100結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)見表3、圖4表3 主要技術(shù)參數(shù)項目（代號）內(nèi)容高度（H）630毫米寬度（W）238毫米長度（L）466毫米試件最大高度（帶保護(hù)套）（B）100毫米試件最大高度（不帶保護(hù)套）（B）170毫米壓頭中心至機壁距離（A）135毫米硬度計凈重65公斤標(biāo)尺硬度范圍示值允許誤差A(yù)20HRA75 HRA±2 HRA>75HRA88 HRA±1.5 HRAB20HRB45HRB±4

6、HRB>45HRB80HRB±3HRB>80HRB100 HRB±2 HRBC20HRC70HRC±1.5HRC圖4 外形尺寸示意圖機構(gòu)部件簡述本硬度計由機身(1)、壓頭(21)、加卸荷機構(gòu)(2，20)、測量機構(gòu)(23)、變荷機構(gòu)(14)、試件支持機構(gòu)(5)、緩沖機構(gòu)(19)等組成。（見圖5）作用在主軸上的試驗力由砝碼和杠桿放大組合而成,即通過大杠桿將負(fù)荷放大后,在緩沖器的制導(dǎo)下壓入試樣表面。壓頭壓入試樣的同時,主軸產(chǎn)生的垂直方向位移通過測量杠桿傳遞到讀數(shù)裝置(指示表)上,并指出試樣的硬度值。¨ 機身(1)是硬度計的外殼,其它零部件直接或間接

7、安裝在機身上。除工作臺(25)、絲杠(5)、操縱手柄(3)露出外,其它機構(gòu)均裝置在機身殼體內(nèi),便于保持清潔。¨ 總試驗力是主試驗力加上初試驗力組成。初試驗力由大杠桿(9)、主軸(7)等零部件的自身重量產(chǎn)生；砝碼(15)通過吊環(huán)(12)掛在大杠桿上，由杠桿原理使硬度計獲得主試驗力。¨ 壓頭(21)上端面承載總試驗力，其尖端壓入待測物件表面。¨ 變荷手柄(24)轉(zhuǎn)動至不同的位置時, 可同時調(diào)整砝碼變換架(14)位置，使砝碼形成不同的組合方式，獲得到所需要的588牛頓/60公斤力、980牛頓/100公斤力、1470牛頓/150公斤力三種不同的總試驗力。¨ 加荷

8、手柄(2)的作用是加載主試驗力。¨ 卸荷手柄(20)按標(biāo)牌指示方向推回時,可卸除主試驗力。¨ 調(diào)整緩沖器(19)的油針(16)可使主試驗力的施加保持一定的速度,避免沖擊。¨ 試驗數(shù)值可從測量機構(gòu)的指示表(23)直接讀取。¨ 試件支持機構(gòu)用來承載硬度塊或待測的零件，包括工作臺(25)、絲杠(5),手輪(4)等零件。圖5 零部件示意圖1. 機身 2.加荷手柄 3.升降手把 4.手輪 5.絲杠保護(hù)套（內(nèi)有絲杠） 6.待測試件 7.主軸 8.小杠桿 9.大杠桿 10.調(diào)整塊 11.定位標(biāo)記 12.吊環(huán) 13.螺釘14.砝碼變換架 15砝碼 16.油針 17.油氈

9、 18.后蓋 19.緩沖器 20.卸荷手柄 21.壓頭 22.上蓋 23.指示表 24.變荷手柄 25. 工作臺拆箱搬運 硬度計的工作環(huán)境應(yīng)干燥清潔、沒有腐蝕性氣體。 硬度計的工作環(huán)境應(yīng)無來自外界的機械振動。 硬度計的工作環(huán)境溫度應(yīng)在10-30ºC之間。 試驗臺（自備）應(yīng)以水泥或金屬為基體，具有一定的剛度和強度，能夠承載硬度計及其附件；臺面應(yīng)如圖6（圖中尺寸僅供參考）所示，帶有70毫米的孔以供絲杠通過；整個臺面的水平度要在0.2/1000之內(nèi)。 硬度計的周圍應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g，以進(jìn)行必要安裝、維修、調(diào)試等工作。圖6 試驗臺示意圖拆箱1. 使用工具將外包裝箱上包裝帶B取下（見圖7）2.

10、用鉗子等工具將固定箱殼和底座的木螺釘取下，將箱殼向上抽出。3. 取出資料袋，檢查資料袋，袋中應(yīng)有使用手冊（含裝箱單、合格證）。4. 用扳手卸開固定的附件箱包裝鉤子上的螺母，取下包裝鉤子、附件箱。清查附件箱中的物品，并對照裝箱單核實是否相符。5. 取下硬度計上的防塵罩。6. 用扳手取下固定硬度計與包裝箱底座的4個底角螺栓。圖 7 拆箱示意圖搬運注意事項 不要試圖一個人搬運硬度計，由于設(shè)備較重，操作不當(dāng)會造成硬度計損壞及人身傷害。因此需要兩個或兩個以上有操作經(jīng)驗的人，才能移動本機。 硬度計搬運時，壓頭與絲杠之間的軸線與豎直方向的傾斜度不得超過15º。 硬度計搬運時，搬運者與硬度計的接觸位

11、置僅限機身的C面、D面、E面及F面，其余各面及硬度計其它零部件請勿接觸，以免影響本機精度（見圖4）。 硬度計搬運時，應(yīng)輕起輕放，避免引起磕碰沖擊。安裝調(diào)試硬度計安裝調(diào)整前，應(yīng)準(zhǔn)備好扳手、水準(zhǔn)儀、大平工作臺等。1. 把硬度計安置在準(zhǔn)備好的試驗臺上，硬度計的絲杠落入試驗臺的孔中。2. 解開硬度計上的包裝帶A(見圖7)。3. 拿下上蓋（22），拆除后蓋上的螺釘（13），卸下后蓋（18）。4. 用扳手卸下固定螺栓，拿掉固定塊、固定支撐塊(見圖8)。5. 用扳手松開鉤頭螺釘上的螺母，卸下鉤頭螺釘，取下砝碼固定壓板 (見圖8)。圖8 拆除大杠桿固定塊6. 用手捏住吊環(huán)（12）向上緩緩提起砝碼組，同時將砝碼

12、固定支撐塊取出,再將砝碼組輕輕放下,使砝碼組上的圓柱銷落入托板上的溝槽中,將砝碼組托住(見圖9)。圖9 拆除砝碼固定支撐塊7. 解開捆扎小杠桿（8）的緊固線繩(見圖10)。圖10 解開緊固線繩8. 逆時針轉(zhuǎn)動手輪（4），使絲杠（5）下降后，再拿下壓頭墊塊(見圖11)。如果轉(zhuǎn)動手輪，絲杠不下降，手輪卻隨絲杠上升，墊塊無法取下，有可能是在運輸過程中，絲杠與絲杠座（在手輪下方，與絲杠外圓配合）粘結(jié)在一起。排除方法如下：逆時針轉(zhuǎn)動手輪上升20毫米左右，用力下壓手輪，使絲杠與絲杠座脫離即可。圖 11 拆除壓頭墊塊9. 卸下絲杠外面的保護(hù)套, 用煤油將絲杠、手輪等處的防銹油洗凈，絲杠與手輪接觸部位滴入適量

13、潤滑油，重新將絲杠保護(hù)套裝好。10. 檢查大杠桿（9）上的調(diào)整塊的位置,應(yīng)處于兩個紅色標(biāo)記之間,否則應(yīng)將其調(diào)整到正確位置(見圖12)。圖12 檢查調(diào)整塊11. 把大平工作臺裝在絲杠上端孔內(nèi),再將水平儀放在工作臺，可用金屬墊片墊在機身底面，使前后左右兩個方向的水平度在0.2/1000之內(nèi)。12. 運輸過程中有可能造成指示表（23）的表盤松動，發(fā)生這個問題首先要松開機身上的的緊定螺釘A，取下指示表，上緊表背面的三個螺釘B，將指示表重新安裝復(fù)位即可（見圖13）。13. 轉(zhuǎn)動指示表（23）的滾花鍍鉻外殼，使指示表表盤的“C”點指在正上方的位置。如果此時指示表的大指針不指向“C”點，應(yīng)做如下調(diào)整（如圖1

14、3）：松開背帽，調(diào)整銷釘，使大指針指向“C”點（見圖19），上緊背帽。14. 運輸過程中有可能造成硬度示值誤差超出允許范圍，可按下述步驟調(diào)整（如圖13）：¨ 用HRC高、低塊分別調(diào)試，如示值偏高，松開調(diào)整板上左右兩個螺釘C，將調(diào)整板向右輕輕移動（注意不要移動調(diào)整板中間的銷釘），上緊螺釘C。再次調(diào)試，如仍偏高，按上述步驟再次調(diào)整，直到示值在誤差允許范圍內(nèi)為止。如示值偏低，按上述方法將調(diào)整板向左移動。¨ 用HRC高低塊校準(zhǔn)硬度計后，HRA、HRB標(biāo)尺一般也會準(zhǔn)確。¨ 在進(jìn)行上述調(diào)整時，調(diào)整板每次移動一次，都必須將其上的兩個螺釘C上緊后，再進(jìn)行后面的試驗。¨

15、以上方法僅適用于示值誤差在±5HRC或±5HRA之內(nèi)的微調(diào)。¨ 如B標(biāo)尺存在輕微的超差，有可能是鋼球的問題，可更換鋼球壓頭（見圖2）的鋼球試一下。圖13調(diào)整塊和銷釘15. 裝上上蓋（22）和后蓋（18）。使用試驗前，首先要根據(jù)試件的情況確定使用何種標(biāo)尺，以下操作如未加特別說明均以C標(biāo)尺為例，即使用金剛石圓錐壓頭和總試驗力為150公斤力的配置。其余標(biāo)尺可以此為參考。使用前的準(zhǔn)備了解硬度計指示表各部分功能。機身前面上部的指示表（23），有硬度示值、刻度線、長指針、短指針等（見圖14）。¨ 指示表盤內(nèi)黑色刻線為硬度值刻度線。外圈黑色數(shù)字表示是A、C標(biāo)尺適用的硬

16、度值,內(nèi)圈紅色數(shù)字是表示用B標(biāo)尺適用的硬度值。通過變換壓頭及砝碼可組合成不同的標(biāo)尺（參考表2 洛氏硬度常用標(biāo)尺），以進(jìn)行測試試驗。¨ 短指針指示初試驗力加載情況。¨ 長指針指示試樣的硬度值。字母B、C是標(biāo)尺符號。字母C的位置是C或A標(biāo)尺刻度值零點位置，字母B的位置是B標(biāo)尺刻度值30的位置。圖14 指示表示意圖1. 調(diào)整主試驗力的加荷速度1) 檢查按卸荷手柄（20）應(yīng)處于卸荷位置，否則請按卸荷標(biāo)牌的卸力方向，使之緩慢（23秒左右）旋轉(zhuǎn)到卸荷位置（見圖15）。圖15加、卸荷手柄2) 旋轉(zhuǎn)變荷手柄（24）到150公斤力的位置（使手柄的150數(shù)值與紅點標(biāo)記對齊，見圖16）。圖16

17、選用試驗力3) 將4050HRC的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊放在工作臺。4) 旋轉(zhuǎn)手輪（4）使硬度塊頂起主軸, 并頂起壓頭,直到短指針旋轉(zhuǎn)到紅點位置,加上初試驗力。5) 按照加荷標(biāo)牌的加力方向，向硬度計機身前面方向緩慢（4秒左右）拉動加荷手柄（2）至極限位置,加上主試驗力（見圖15）。6) 觀察指示表長指針,從開始轉(zhuǎn)動到停止的時間應(yīng)在48秒范圍內(nèi),如不符,可轉(zhuǎn)動油針進(jìn)行調(diào)整。首先松開緩沖器（19）上的背帽（見圖17），然后輕微轉(zhuǎn)動油針，逆時針轉(zhuǎn)動油針，加荷速度將加快；順時針轉(zhuǎn)動油針，加荷速度將減慢。反復(fù)調(diào)整直到合適為止，然后擰緊背帽。圖 17 調(diào)整油針2. 試驗力的選擇轉(zhuǎn)動變荷手柄，使所選用的試驗力數(shù)值對準(zhǔn)紅

18、點（見圖16）。 必須注意：變換試驗力時, 卸荷手柄必須置于卸荷狀態(tài)(見圖15，即右側(cè)極限位置)，以免造成硬度計損壞。3. 安裝壓頭（見圖18）硬度計出廠時，主軸安裝的是鋼球壓頭。重新安裝壓頭時應(yīng)按以下步驟操作：1) 裝上壓頭,并用螺釘輕輕預(yù)緊。2) 將標(biāo)準(zhǔn)塊或試件放置于工作臺上。3) 旋轉(zhuǎn)手輪加上初試驗力。4) 向左拉動加荷手柄(見圖15)使主試驗力加于壓頭上。5) 上緊螺釘即可完成安裝。圖18 安裝壓頭4. 試樣應(yīng)滿足以下要求：1) 具有一定的大小和厚度,應(yīng)能保證相鄰兩壓痕中心之間及壓痕中心至邊緣的距離大于3毫米,其最小厚度不應(yīng)小于壓痕深度的8倍。試驗后,試樣的支承面上不得有明顯的變形痕跡

19、。其最小厚度取決于材質(zhì)及所采用的負(fù)荷,可參考表4。表4 試樣最小厚度標(biāo)尺硬度值（HR）最小厚度 （毫米）標(biāo)尺硬度值（HR）最小厚度 （毫米）A700.7B801.0800.5900.8900.41000.7B252.0C201.5301.9301.3401.7401.2501.5501.0601.3600.8701.2700.72) 試樣的測試面一般為平面,如果對曲面試樣進(jìn)行試驗,其曲率半徑不大時,試驗結(jié)果應(yīng)修正。圓柱試樣的修正量可參考表5、表6。3) 試樣表面必須經(jīng)過精磨或拋光,其粗糙度不得低于“”,加工時不應(yīng)影響金屬的硬度,即不應(yīng)有加工硬化或出現(xiàn)回火現(xiàn)象。支承面的粗糙度不得低于“”。試樣的

20、測試面、支承面及工作臺面應(yīng)保持清潔。試樣平穩(wěn)地放置在工作臺上,在試驗過程中不應(yīng)發(fā)生移動現(xiàn)象。4) 試樣的安置，必須保證所施加的試驗力垂直作用于測試面。對于彎曲形狀及其他不規(guī)則形狀的試樣,必須采用相應(yīng)類型的專用工作臺,并選擇正確的試驗位置，如對圓柱試樣,必須采用“V”形工作臺；對于中空的試樣，要避免試驗力造成的變形，否則有可能影響測得的硬度值。試驗程序1. 將絲杠頂面及工作臺的上下端面擦干凈,將工作臺置于絲杠安裝孔中。應(yīng)根據(jù)工件的大小選用適當(dāng)?shù)墓ぷ髋_。2. 將試件支承面擦干凈,放置于工作臺上,旋轉(zhuǎn)手輪使工作臺緩慢上升,并頂起壓頭，中途不允許停頓或倒轉(zhuǎn)，直到短指針指向紅點，長指針順時針旋轉(zhuǎn)三圈垂直

21、上指(允許相差±5個刻度,若超過5個刻度,此點應(yīng)作廢,重新試驗)。3. 旋轉(zhuǎn)指示器外殼,使長指針與C、B之間長刻線對齊（見圖19，順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)均可）。圖194. 按照加荷標(biāo)牌的加力方向，向硬度計機身前面方向緩慢（4秒左右）拉動加荷手柄（2）至左側(cè)極限位置（見圖15）,加上主試驗力,這時可見指示器的長指針轉(zhuǎn)動（見圖20）。圖205. 當(dāng)指示器長指針的轉(zhuǎn)動顯著停頓下來后,即可將卸荷手柄按順時針方向緩慢（2-3秒）推回至右側(cè)極限位置,卸除主試驗力（見圖15）。從指示器上相應(yīng)的標(biāo)尺讀數(shù)（采用金鋼石壓頭試驗時,按表盤外圈的黑數(shù)字讀取,采用球壓頭試驗時,按表盤內(nèi)圈的紅數(shù)字讀?。?，本例中硬度

22、值應(yīng)為45HRC（見圖21）。轉(zhuǎn)動手輪使試件下降,直到測試面離開壓頭，再移動試件,按以上25過程進(jìn)行新的試驗。注意移動過程中，試件支承底面不能離開試臺上表面。圖216. 絲杠保護(hù)套的用途是保護(hù)絲杠不受灰塵侵襲。硬度計不使用時或試件高度小于100毫米時,將其套在絲杠外面。當(dāng)試件高度大于100毫米時,必須將其拿掉,以免將工作臺頂起,使試驗無效。在操作4、5步驟期間，不得旋轉(zhuǎn)變荷手柄，以免造成硬度計損壞。 壓頭、試件、工作臺中的任何一項發(fā)生更換后的首次試驗應(yīng)視為無效。維護(hù)和保養(yǎng)保潔和潤滑¨¨¨ 硬度計長時間不用時,應(yīng)用防塵罩將機器蓋好。¨ 定期在絲杠與手輪的接

23、觸面注入適量機油。緩沖器加油若施加主試驗力時,指示器指針開始快速轉(zhuǎn)動,然后緩慢轉(zhuǎn)動,說明緩沖器內(nèi)機油太少了,此時可掀起緩沖器上端的油氈,緩慢地注入清潔的32號機油。同時多次拉推加、卸手柄（見圖15）,使活塞上下移動多次,將緩沖器內(nèi)的空氣全部排除,直到活塞沉到底時有油從上面輕微溢出為止（見圖22）。圖22校驗硬度計用本機攜帶的標(biāo)準(zhǔn)硬度塊檢查硬度計精度。¨ 正常使用的硬度計應(yīng)定期校驗，校驗期不能超過12個月。¨ 將工作臺及標(biāo)準(zhǔn)硬度塊擦凈,在硬度塊工作面進(jìn)行試驗,不允許在支承面進(jìn)行試驗。¨ 若示值誤差較大,除其它常規(guī)檢查（見表7）外,還應(yīng)檢查標(biāo)準(zhǔn)硬度塊支承面是否有毛刺,

24、若有毛刺應(yīng)用油石打光。¨ 在標(biāo)準(zhǔn)硬度塊不同位置試驗時,硬度塊應(yīng)在工作臺上拖動,不應(yīng)拿離工作臺面。硬度值的修正對于凸面試樣,由于硬度測定值降低,應(yīng)當(dāng)加上修正量, 對于凹面試樣則應(yīng)當(dāng)減去修正量。表5 圓柱試樣C、A標(biāo)尺的修正量試樣硬度值 圓柱形試樣直徑（毫米）6.41013161922253238修正量206.04.53.52.52.01.51.51.01.0255.54.03.02.52.01.51.01.01.0305.03.52.52.01.51.51.01.00.5354.03.02.01.51.51.01.00.50.5403.52.52.01.51.01.01.00.50.5453.02.01.51.01.01.00.50.50.5502.52.01.51.01.00.50.50.50.5552.01.51.01.00.50.50.50.50601.51.01.00.50.50.50.500651.51.01.00.50.50.50.500701.00.50.50.50.50.50.500751.00.50.50.50.50.5000800.50.50.50.50