手動(dòng)洛氏硬度計的測量原理基于洛氏硬度測試方法。洛氏硬度通過(guò)測量壓頭在一定試驗力作用下壓入材料表面的深度來(lái)確定硬度值。其計算公式為:洛氏硬度=常數-壓痕深度差。
在測試過(guò)程中,先施加一個(gè)初始試驗力,將壓頭壓入材料表面,測量壓痕深度。然后再施加主試驗力,進(jìn)一步壓入材料,保持一段時(shí)間后卸除主試驗力,測量最終的壓痕深度。兩次壓痕深度的差值反映了材料的硬度,通過(guò)與標準硬度標尺進(jìn)行對比,即可得出材料的洛氏硬度值。

1.機架:提供穩定的支撐和結構框架。
2.加載機構:包括砝碼、杠桿系統等,用于施加試驗力。
3.壓頭:常見(jiàn)的有金剛石圓錐壓頭和淬火鋼球壓頭,根據不同的硬度標尺選擇使用。
4.測量指示裝置:如百分表或數顯屏,用于測量壓痕深度。
5.工作臺:用于放置待測樣品,保證測試的準確性和重復性。
操作步驟:
1.樣品準備
需要對待測材料的表面進(jìn)行處理,確保表面平整、光滑,無(wú)氧化皮、油污和其他污染物。對于小件樣品,可以使用鑲嵌的方法將其固定在合適的夾具上,以保證測試過(guò)程中的穩定性。
2.選擇硬度標尺和壓頭
根據待測材料的種類(lèi)和預期硬度范圍,選擇合適的洛氏硬度標尺(如HRA、HRB、HRC等)以及相應的壓頭。不同的硬度標尺和壓頭適用于不同硬度范圍的材料。
3.安裝壓頭
將選定的壓頭安裝在硬度計的主軸上,并確保安裝牢固。
4.調整初始試驗力
通過(guò)旋轉加載手柄或調整砝碼,施加初始試驗力。此時(shí),壓頭輕輕接觸樣品表面。
5.施加主試驗力
保持初始試驗力的同時(shí),迅速施加主試驗力。主試驗力的施加要平穩、均勻,以避免沖擊和振動(dòng)。
6.保持試驗力
主試驗力施加后,保持規定的時(shí)間,通常為10-15秒。
7.卸除主試驗力
保持初始試驗力,緩慢卸除主試驗力。
8.測量壓痕深度
使用測量指示裝置讀取壓痕深度值,并根據硬度標尺和計算公式得出材料的洛氏硬度值。
9.重復測試
為了提高測試結果的準確性和可靠性,通常需要在樣品的不同位置進(jìn)行多次測試,并取平均值作為最終的硬度值。
優(yōu)點(diǎn):
1.操作簡(jiǎn)單直觀(guān)
結構相對簡(jiǎn)單,操作步驟易于掌握,不需要復雜的培訓即可上手操作。
2.成本較低
相比于自動(dòng)化的硬度測試設備,價(jià)格較為親民,適合于一些預算有限的實(shí)驗室和企業(yè)使用。
3.適用性廣泛
可以測試各種金屬材料,包括鋼鐵、鋁合金、銅合金等,以及一些塑料和橡膠材料。
4.測量精度較高
在正確操作和良好的樣品制備條件下,能夠提供較為準確的硬度測量結果。
手動(dòng)洛氏硬度計的維護與保養:
1.清潔
定期清理硬度計的表面和內部,去除灰塵、油污和雜物,保持儀器的清潔。
2.檢查部件
檢查加載機構、測量指示裝置、壓頭等部件的工作狀態(tài),確保其靈活、準確。
3.校準
定期使用標準硬度塊對硬度計進(jìn)行校準,以保證測量結果的準確性。
4.存放
硬度計應存放在干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性氣體的環(huán)境中,避免陽(yáng)光直射和劇烈震動(dòng)。
應用領(lǐng)域:
1.機械制造
用于評估金屬零部件的硬度,確保其符合設計要求和質(zhì)量標準。
2.冶金行業(yè)
對鋼材、鋁材等金屬材料的硬度進(jìn)行檢測,控制生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量。
3.汽車(chē)工業(yè)
檢測汽車(chē)零部件的硬度,如發(fā)動(dòng)機缸體、曲軸、齒輪等,保障汽車(chē)的性能和安全。
4.材料研究
在新材料的研發(fā)過(guò)程中,測量材料的硬度,為材料的性能評估和改進(jìn)提供依據。