洛氏硬度计是一种通过测量压痕深度差来表征材料硬度的高效检测设备,广泛应用于金属加工、热处理质量控制等领域。其核心优势在于操作简便、效率高,且可直接读取硬度值。以下为标准化操作流程及技术要点:
一、前期准备
1. 设备检查
- 确认硬度计水平放置(气泡水准仪居中),无振动干扰。
- 检查加载机构:升降丝杆应润滑良好,无卡滞;加载手柄转动灵活。
- 验证标尺系统:根据试样材质选择合适标尺(如HRC、HRB、HRA),核对压头类型(金刚石120°圆锥或φ1.588mm硬质合金球)与主载荷(如HRC对应140kgf)。
2. 试样处理
- 表面预处理:测试面需平整光滑(粗糙度Ra≤0.8μm),必要时研磨或抛光。
- 清洁处理:用酒精擦拭表面油污,确保无残留物。
- 厚度要求:试样最小厚度应≥1.5倍压痕深度(通常≥3mm),避免变形影响结果。
3. 标准块校准
- 使用与试样硬度接近的标准硬度块(如HRC 58-62)进行校准,确保读数误差在±1.5HR以内。若偏差过大,需调整零位旋钮或联系计量部门检修。
二、操作流程
1. 安装试样
- 将试样稳固置于工作台,确保测试面与压头垂直。对于微小试样,可使用专用夹具固定。
- 调整工作台高度,使压头与试样表面间隙≤0.1mm,避免初载时冲击。
2. 初载荷施加
- 逆时针旋转加载手柄(约3-5圈),施加初载荷(如HRC为10kgf)。此时压头缓慢接触试样,仪表窗口显示初始刻度(如HRC标尺对应0.00mm基准)。
- 观察指针是否指向红格标记(如HRC的“0”位),若偏离需调整表盘零位旋钮。
3. 主载荷施加与保持
- 持续逆时针旋转手柄,平稳施加主载荷(如HRC为130kgf),在2-3秒内完成加载,避免冲击。
- 保持载荷时间:普通材料≥2秒,薄件或软材料适当延长至5秒,确保压痕深度稳定。
4. 读数与卸载
- 保持载荷后立即顺时针旋转手柄卸载,读取表盘示值(HR值)。典型读数规则:
- HRC标尺:直接读取C标尺刻度(如65.0HRC);
- HRB标尺:读取B标尺并查表换算(如75.0HRB对应75HBW);
- HRA标尺:读取A标尺刻度(如80.0HRA)。
- 同一试样至少测试3点,取平均值以提高数据可靠性。
三、数据处理与记录
1. 硬度值计算
- HRC标尺直接读取数值,无需计算;其他标尺需根据压头类型和载荷查表转换(如HRB=100×(KB)/(HBW))。
- 异常数据处理:若相邻测点偏差>2HR,需检查试样均匀性或重新测试。
2. 结果记录
- 规范记录格式:硬度值(HRX)+测试条件(如载荷/压头)+试样信息。示例:65.2HRC (140kgf/120°C)。
四、注意事项与维护
1. 操作禁忌
- 禁止用手直接触摸压头或试样表面,防止污染或氧化。
- 加载时严禁冲击载荷,否则压头易崩损或导致测量误差。
- 试样边缘与压痕中心距离应≥3mm,避免应力集中影响结果。
2. 设备维护
- 每日清洁:用无尘布擦拭压头及工作台,定期用石油醚清洗金刚石锥体。
- 月度保养:检查升降丝杆润滑情况,涂抹防锈油;校验标准块并记录偏差。
- 年度校准:送计量机构进行全面检定,确保符合ISO 6508标准。
3. 环境控制
- 温度:20±5℃(基准温度偏差需修正),湿度≤70%RH。
- 避免电磁干扰:远离大型电机或变频器设备。
五、常见问题与解决方案
- 问题1:示值不稳定
- 原因:试样表面不平、材料组织不均匀或载荷保持时间不足。
- 解决:重新制备试样,延长保荷时间至5秒。
- 问题2:压痕过浅/过深
- 原因:标尺选择错误(如软金属误用HRC)或初载未归零。
- 解决:更换合适标尺(如HRB测铜合金),校准零位。
- 问题3:指针抖动
- 原因:加载机构摩擦阻力大或工作台不稳。
- 解决:清理丝杆并加油润滑,调整水平螺丝。