HR50A洛氏硬度计说明书解读

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1、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产品介绍概述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肯定外形、尺寸并且本身不发生剩余变形的物体压入其外表的力量。洛氏硬度试验,在机械性能试验中是最快速、最简便、最经济的试验方法。它不仅试验效率高,操作简洁,而且还可以直接获得硬度值。在很多状况下,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。试验原理洛氏硬度试验,是将金刚石圆锥

2、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外表，经规定保持时间后,卸除主试验力，测量在初试验力下的剩余压痕深度。依据h 值及常数 N 和 S见表 1，用式1计算洛氏硬度：h卸除试验力后，在初试验力下压痕残留的深度剩余压痕深度毫米HRAHRCHRB洛氏硬度=100-h/0.002洛氏硬度=130-h/0.002洛氏硬度值=N-h/S1 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

3、性回复深度；4. 剩余压入深度 h；5. 试样外表；6. 测量基准面；7. 压头位置。例如：59HRC 表示用 C 标尺测得的洛氏硬度为 59。*本节“试验原理”的内容参考金属洛氏硬度试验GB/T230.1-2023。适用范围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、硬的薄板材及外表硬化零件等,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

4、围为25-l00HRB。当试样硬度小于 25HRB 时,多数状况下金属开头蠕变,变形连续很长时间,其结果不简洁准确；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,均简洁造成误差。 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,由于压头几何外形所造成的误差增大,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,金刚石简洁损坏，一般不宜承受。图 2 钢球压头图 3金刚石圆锥压头标尺压头毫米试验力公斤力 常数应用举例表 2 洛氏硬度常用标尺F

5、0F1FNA金刚石圆锥压头105060100硬金属及硬质合金B1.588 钢球压头1090100130有色金属及软金属C金刚石圆锥压头10140150100构造钢、工具钢技术参数主要技术参数见表 3、图 4工程代号内容高度H 宽度W 长度L试件最大高度带保护套B 试件最大高度不带保护套B压头中心至机壁距离A硬度计净重标尺A硬度范围20HRA75 HRA630 毫米238 毫米466 毫米100 毫米170 毫米135 毫米65 公斤示值允许误差2 HRA表 3主要技术参数75HRA88 HRA1.5 HRA20HRB45HRB4HRBB45HRB80HRB3HRB80HRB100 HRB2 H

6、RBC20HRC70HRC1.5HRC图 4 外形尺寸示意图机构部件简述本硬度计由机身(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外表。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

7、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外表。 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肯定的速度 ,避开

8、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。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. 工作台拆箱搬运硬度计的工作环境应枯燥清洁、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。

9、 硬度计的工作环境温度应在 10-30C 之间。 试验台自备应以水泥或金属为基体，具有肯定的刚度和强度，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70 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。 硬度计的四周应留有适当的空间，以进展必要安装、修理、调试等工作。图 6 试验台示意图拆箱1. 使用工具将外包装箱上包装带 B 取下见图 72. 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，并比

10、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。图 7 拆箱示意图搬运留意事项 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损害。因此需要两个或两个以上有操作阅历的人，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 15。 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，避开引起磕碰冲击。安装调试硬度计安装调整前，应预备好扳手、水准仪、大平工作台等。1. 把硬

11、度计安置在预备好的试验台上，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，撤除后盖上的螺钉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 撤除大杠杆固定块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(见图 9)。图 9撤除砝码固定支撑块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

12、5下降后，再拿下压头垫块(见图 11)。假设转动手轮，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，与丝杠外圆协作粘结在一起。排解方法如下：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 撤除压头垫块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

13、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，上紧表反面的三个螺钉 B，将指示表重安装复位即可见图 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。假设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

14、右轻轻移动留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 凹凸块校准硬度计后，HRA、HRB 标尺一般也会准确。 在进展上述调整时，调整板每次移动一次，都必需将其上的两个螺钉 C上紧后，再进展后面的试验。 以上方法仅适用于示值误差在5HRC 或5HRA 之内的微调。 如 B 标尺存在稍微的超差，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。使用试 验前，首先要依据试件的状况确定使用何种标尺，以下操作如未加特别说明

15、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。使用前的预备了解硬度计指示表各局部功能。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，以进展测试试验。 短指针指示初试验力加载状况。 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

16、 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23 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 4050HRC 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) 依据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) 观看指示表长指针,从开头转动到停顿的时

17、间应在 48 秒范围内,如不符, 可转动油针进展调整。首先松开缓冲器19上的背帽见图 17，然后稍微转动油针，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。反复调整直到适宜为止，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。 必需留意：变换试验力时, 卸荷手柄必需置于卸荷状态(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作台上。3) 旋转手轮加上初试验力。4)

18、向左拉动加荷手柄(见图 15)使主试验力加于压头上。5) 上紧螺钉即可完成安装。图 18 安装压头4. 试样应满足以下要求：1) 具有肯定的大小和厚度,应能保证相邻两压痕中心之间及压痕中心至边缘的距离大于 3 毫米,其最小厚度不应小于压痕深度的 8 倍。试验后,试样的支承面上不得有明显的变形痕迹。其最小厚度取决于材质及所承受的负荷,可参考表 4。标尺硬度值HR7080902530最小厚度毫米0.70.50.42.01.9标尺ABBC硬度值HR8090100203040506070最小厚度毫米1.00.80.71.51.31.21.00.80.7表 4 试样最小厚度401.7501.5601.3

19、701.22) 试样的测试面一般为平面,假设对曲面试样进展试验,其曲率半径不大时, 试验结果应修正。圆柱试样的修正量可参考表 5、表 6。3) 试样外表必需经过精磨或抛光,其粗糙度不得低于“ ”,加工时不应影响金属的硬度,即不应有加工硬化或消灭回火现象。支承面的粗糙度不得低于“”。试样的测试面、支承面及工作台面应保持清洁。试样平稳地放置在工作台上,在试验过程中不应发生移动现象。4) 试样的安置，必需保证所施加的试验力垂直作用于测试面。对于弯曲外形及其他不规章外形的试样,必需承受相应类型的专用工作台,并选择正确的试验位置，如对圆柱试样,必需承受“V”形工作台；对于中空的试样，要避开试验力造成的变

20、形，否则有可能影响测得的硬度值。试验程序1. 将丝杠顶面及工作台的上下端面擦干净,将工作台置于丝杠安装孔中。应依据工件的大小选用适当的工作台。2. 将试件支承面擦干净,放置于工作台上,旋转手轮使工作台缓慢上升,并顶起压头，中途不允许停顿或倒转，直到短指针指向红点，长指针顺时针旋转三圈垂直上指(允许相差5 个刻度,假设超过 5 个刻度,此点应作废,重试验)。3. 旋转指示器外壳,使长指针与 C、B 之间长刻线对齐见图 19，顺时针或逆时针旋转均可。图 194. 依据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至左侧极限位置见图 15,加上主试验力,这时可见指示器的长指针转

21、动见图 20。图 205. 当指示器长指针的转动显著停顿下来后,即可将卸荷手柄按顺时针方向缓慢2-3 秒推回至右侧极限位置,卸除主试验力见图 15。从指示器上相应的标尺读数承受金钢石压头试验时,按表盘外圈的黑数字读取,承受球压头试验时,按表盘内圈的红数字读取，本例中硬度值应为 45HRC见图 21。转动手轮使试件下降,直到测试面离开压头，再移动试件,按以上 25 过程进展的试验。留意移动过程中，试件支承底面不能离开试台上外表。图 216. 丝杠保护套的用途是保护丝杠不受灰尘侵袭。硬度计不使用时或试件高度小于 100 毫米时,将其套在丝杠外面。当试件高度大于 100 毫米时,必需将其拿掉,以免将

22、工作台顶起,使试验无效。 在操作 4、5 步骤期间，不得旋转变荷手柄，以免造成硬度计损坏。 压头、试件、工作台中的任何一项发生更换后的首次试验应视为无效。维护和保养保洁和润滑 硬度计长时间不用时,应用防尘罩将机器盖好。 定期在丝杠与手轮的接触面注入适量机油。缓冲器加油假设施加主试验力时,指示器指针开头快速转动,然后缓慢转动,说明缓冲器内机油太少了,此时可掀起缓冲器上端的油毡,缓慢地注入清洁的 32 号机油。同时屡次拉推加、卸手柄见图 15,使活塞上下移动屡次,将缓冲器内的空气全部排解,直到活塞沉到底时有油从上面稍微溢出为止见图 22。校验硬度计图 22用本机携带的标准硬度块检查硬度计精度。 正

23、常使用的硬度计应定期校验，校验期不能超过 12 个月。 将工作台及标准硬度块擦净 ,在硬度块工作面进展试验 ,不允许在支承面进展试验。 假设示值误差较大,除其它常规检查见表 7外,还应检查标准硬度块支承面是否有毛刺,假设有毛刺应用油石打光。 在标准硬度块不同位置试验时 ,硬度块应在工作台上拖动 ,不应拿离工作台面。硬度值的修正对于凸面试样,由于硬度测定值降低,应当加上修正量, 对于凹面试样则应当减去修正量。试样圆柱形试样直径毫米表 5 圆柱试样 C、A 标尺的修正量6.41013161922253238硬度值修正量206.04.53.52.52.01.51.51.01.0255.54.03.0

24、2.52.01.51.01.01.0305.03.52.52.01.51.51.01.00.5354.03.02.01.51.51.01.00.50.5403.52.52.01.51.01.01.00.50.5453.02.01.51.01.01.00.50.50.5502.52.01.51.01.00.50.50.50.5552.01.51.01.00.50.50.50.50601.51.01.00.50.50.50.500651.51.01.00.50.50.50.500701.00.50.50.50.50.50.500751.00.50.50.50.50.5000800.50.50.50

25、.50.50000850.50.50.5000000900.500000000试样圆柱形试样直径毫米6.4101316修正量192225硬度值60707.0故障5及.0排解3.56.04.03.03.02.52.52.02.02.02.01.5表 6圆柱试样 B 标尺的修正量012.58.56.55.54.53.53.01012.08.06.05.04.03.53.02011.07.55.54.54.03.53.03010.06.55.04.53.53.02.5409.06.04.54.03.02.52.5508.05.54.03.53.02.52.0805.03.52.52.01.51.51

26、.5904.03.02.01.51.51.51.01003.52.51.51.501.00.5故障及排解故障检修指南当硬度计产生故障时，以下内容可帮助你推想故障并推举排解方法。假设还不能解决问题，请不要私自拆卸硬度计，请联系我公司售后效劳部门。表 7 故障检修指南故障及现象缘由排解方法升降丝杠阻滞锈蚀或碎屑加载试验力时缓冲器油缸内油不稳定位过低缓冲器油针闭锁主试验力不能施加砝码组未挂好去除丝杠和手轮上的碎屑，加润滑油向油缸内加油见第 21 页相关内容 适当调整油针，解除闭锁见第 16页相关内容按用户手册正确调整砝码组位置见第 11 页相关内容加主负荷时， 大指针抖动硬度值不准确工作台水平度超差试验力的问题压痕距离压头的缘由 工作台的问题调水平见第 14 页相关内容设置的试验力是否与该标尺要求相符两压痕中心之间是否距离过近安装的压头是否符合该标尺的要求是否正确消退与主轴的间隙压头假设损坏应准时更换检查工作台与丝杠接触面是否有杂物试样的问题环境缘由其它所用的工作台是否适合于该试样检查丝杠保护套是否顶起工作台试样测试外表是否垂直于试验力试样反面是否有毛刺厚度是否过小四周是否有机械振动源环境温度应保持 10-30C用随机标准硬度块校硬度计