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洛氏硬度仪使用说明

HRS-150型

      

 

 

用户使用手册

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

引  言

¨ 感谢您购买HRS-150型数显洛氏硬度计。

 

¨ 在使用本机前,请务必仔细阅读本手册,以避免造成不当损害。

 

¨ 本手册中的文字、插图等是为了更详细介绍硬度计的操作。由于技术升级和生产批次的不同,它们可能与您实际操作的硬度计稍有差别,具体结构及配置请以您实际购买的产品为准。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  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一定形状、 尺寸并且本身不发生残余变形的物体压入其表面的能力。

洛氏硬度试验,在机械性能试验中是最迅速、 最简便、 最经济的试验方法,它不仅试验效率高,操作简单,而且还可以直接获得硬度值.在很多情况下,可以完成其它机械性能试验所不能完成的工。

HRS-150型数显洛氏硬度计依据国家标准«金属洛氏硬度试验» (GB/T230.1-2004)等设计制造,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、 科研単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表面,经规定保持时间后,卸除主试验力,测量在初试验力下的残余压痕深度。根据 h值及常数N和 S(见表1)

用式(l)计算洛氏硬度:                  

 

洛氏硬度值=N-h/S.....................(1)

 

 

 

 

 

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

 

h

卸除试验力后,在出试验力下压痕残留的深度(残余压痕深度)

毫米

HRA

洛氏硬度=100-h/0.002

 

HRC

 

HRB

洛氏硬度=130-h/0.002

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1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.  卸除试验力 Fl后的弾性回复深度:

4.  残余压入深度h

5.  试表面

6.  测量基;

7.  压头位置

:59HRC表示用C标尺测得的洛氏硬59.

*“试验原”的内容参考中华人共和国家标准«金属洛氏硬度试验»(GB/T230.1-2004)

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、硬的薄板材及表面硬化零件等,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,硬度范围为25-100HRB,当试样硬度小于25HRB时,多数情况下金属开始嬬变,变形延续很长时间,其结果不容易准确: 当试样硬度大于100HRB时,钢球压头可能变形,以及压入深度太小,均容易造成误差

  C标尺应于碳钢、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.当试硬度低于20HRC时,金刚石压头压入试样过深,由于压头几何形所造成的误差增大,测量结果不准确;当试样硬度67HRC时,压头尖产生的,金刚石容易, 一采用

 

 

 

            

 

2 洛氏硬度常用标尺

 

 

 

 

 

 

 

技术参数

主要技术参数见表3、图4

3 主要技术参数

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 外形尺寸示意图

 

机构部件简述

硬度(1)、压头(27)、卸荷机构(10, 19)、测量机构(8)、试件支持机构(5)等组成. (见图5)

作用在主抽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,压入试样表面, 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,其它零部件直接或接安装在机身上,除工作(5)、丝扛(4)、升降手柄(2)露出外,其它机构均装置在机身体内,便于保持

□  总试验力是主试验力加上初试验力组成.初试验力由大杠杆(10)、主轴(7)等零部件的自身重量产生: 砝码(l9)通过吊环(l5)挂在大杠                                          杆上,由杠杆原理使硬度计获得主试验力

 压头(27)的上端面承载总试验力,其尖端压入待测物件表面

 加装不同的砝码,使砝码组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

 加卸荷部件主要有电机、滚轮等组成,电机旋转带动轮从而使支杆上升, 实现试验力的动作.

 试验数值可从测量机构的前面板(17)直接读取

 试件支持机构用来承载硬度块或待的零件,包括工作台(5)、丝杠(4)等零部件。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 零部件示意图

 

1.  机身 2.升降手柄 3.升降螺母 4.丝杠保护套 (内有丝杠) 5.工作台 6.待测试件 7.主轴 8.传感器 9.小杠杆 10.大杠杆 11.电器控制部件 12.上盖  13. 调整块 14.定位标记 15.吊环 16.螺钉 17.前面板 18.后盖 19.砝码 20.砝码变换架 21.电机加荷部件 22.电机 23.电机开关 24.地脚螺钉25. 打印机26. 变荷手柄 27.压头

 

 

 

拆箱搬运

 

准备工作

 硬度计的工作环境洁、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

 硬度计的工作环境度应在10-30

 试验台()应以水或金为基体,具有一定的刚度和强度,够承载硬度计及附件;台面应如图6 (图中尺寸供參考)所示,带有φ70毫米的孔以杠通;水平度要 0. 2/1000

 硬度计周围应留适当的,必要、维调试工作。

 

         

         

 

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7)

2.  用钳子等工具将固定箱売和底座的木螺钉取下, 将箱壳向上抽出,。

3.  取出资料袋,检査资料袋,袋中应有使用手册(含装箱単、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。清査附件箱中的物品,并对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。

7.  取下捆绑在硬度计机身上的打印机。

 

 

7 拆箱示意图

搬运注意事项

 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伤害。因此需要两个或两个以上有操作经验的人, 才能移动本机。

 硬度计搬运时,压头与丝杠之间的轴线与坚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,避免引起磕碰冲击。                                                                                                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

安装调试

硬度计安装调整前,应准备好扳手、水准仪、大平工作台等.

1.把硬度计安置在准备好的试验台上,硬度计的丝杠落入试验台的孔中。从附件箱中取出4个地脚螺钉(24) ,安装在机器底部的螺纹孔中。

2.拆除上盖螺钉,卸下上盖。拆除后盖上的螺钉,卸下后盖。

 

 

 

 

 8 拆除大杠杆紧固线绳

 

3.解开捆扎大杠杆(10)的紧固线绳(见图8)。


     

       螺钉C      销钉    背帽      螺钉C    调整板

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 解开紧固线绳

 

 

4. 解开捆扎小杠杆(9)的紧固线绳(见图9)。

5. 逆时针转动手柄,使丝杠(外有丝杠保护套)下降后,再拿下压头垫块(见图10).如果转动手柄,丝杠不下降,手柄却随丝杠上升,垫块无法取下,有可能是在运输过程中,丝杠与丝杠座(在手柄下方,与丝杠外圆配合)粘结在一起,排除方法如下:逆时针转动手柄上升20毫米左右,用力下压手柄,使丝杠与丝杠座脱离可。

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 10 拆除压头垫块

 

6. 卸下丝杠外面的保护套,用煤油将丝杠、升降螺母等处的防锈油洗净, 丝杠与升降螺母接触部位滴入适量润滑油,重新将丝杠保护套装好.

7. 将附件箱内的试台装在丝杠上端孔内,再将水平仪放在试台上,可调整4个地脚螺钉, 使前后左右西个方向的水平度在 0.2/1000之内。

8.  重新装好前盖和上盖。(见图8、10)

9.  在接地标记处接好地线,将电源插头插入AC220V电源插座中。


使

 

试验前, 首先要根据试件的情况确定使用何种标尺, 以下操作如未加特别说明均以 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。

 

使用前的准备

了解硬度计前面板、后面板各部分功能。

□本测试系统前面板的键盘使用方法

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 前面板示意图

 

1.复位键(RESET)   按该键系统恢复为开机初始状态。

2.清零键(CLEAR)   清位移键。系统进入测试初试状态和测力状态时按该键,可将位移值清零,即位移的新的起始值。

3.退出键(ESC)  当系统对某事件进行时,若认为要取消,则可按此键.

4.标尺(SCALES) 该键在测试状态下并且次数为0时才有效。有效情况下,按此键会在标尺,力值,压头三显示处出现反差显示来提示目前是标尺选择状态。按上下箭头可选择所测试的标尺。

5.删除键(DELETE) 当测试的硬度值超过设置的最大最小值时, 系统发出“嘟”声,按该键可删除这次测试数据。不按删除键,当降下螺杆, “嘟”声消失,这次测试数据有效。

6.手动键(MANUAL) 开机后,显示华银数显洛氏硬度计,按住此键,松开后进入手动测力状态.

7.加荷键(LOAD)进入手动测力状态后,使升降螺杆上升,显示屏上显示传感器所走的位移数,按下此键,松开后硬度计进入测力状态,加荷,保荷,卸荷,显示硬度值。

8.菜单键(MEAN) (MENU) 该键在测试状态下并且次数为0时才有效。有效情况下,按此键会进入设置菜单,共5项.

  按上下箭头可选择相应的菜单项,按OK进入菜单设置,按退出(ESC)回到测试状态。

1)选硬度转换(HARDNESS CONVERSION),每种转换硬度的标尺由左右箭头滚动选择,按OK确认,按退出(ESC)确认并返回。

2)保荷时间选择(DWELL TIME)可选范围2-99秒,用左右键来增減保荷时间,长时间按可快速增减保荷时间,按0K确认,按退出(ESC)键确认并返回。

3)上下限选择(LIMITS)可设置上限和下限。用上箭头切换选择, 按左右箭头可设置数据,长时间按左右箭头可连续快速增減设置的数据, 按0K确认,按退出(ESC)键确认并返回。

4)打印机设置(PRINTER) 可设置打印机状态。用上下箭头切换选择,按0K确认,按退出(ESC)键确认并返回。

5)测试点数设置(TEST NUMBER)可选范围2-99,用左右键来增减测试点数。长时间按可快速增減测试点数,按0K确认,按退出(ESC)键确认并返回。

□后面板(见图12)有电源开关键、打印机接口、保险丝。

            

             

 

  打印机接口

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12 后面板示意图

 


1.  试验力的设定。旋转变荷手柄(见图13),手柄上依次显示数字1470、980、588字样。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13 试验力设置

2、  安装压头(见图14)

   硬度计出厂时,主轴安装的是钢球压头,重新安装压头时应按以下步骤操作:

1)将压头装入主轴孔中。

2)保证压头端面顶紧在主轴端面上,上紧螺钉即可完成安装。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14 安装压头


3.  总试验力保持时间的调整: 国家标准 «金属洛氏硬度试验》(GB/T230.1-2004)总试验力保持时间4±2S,对于低硬度材料,经协商试验力保持时间可以延长,允许偏差±2S。

4.  试样应满足以下要求:

1) 具有一定的大小和厚度,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采用的负荷,可参考表4。

4 试样最小厚度

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)  试样的测试面一般为平面,如果对曲面试样进行试验,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)  试样表由必须经过精磨或抛光,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出现回火现象。支承面的粗糙度不低于    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功现象。

4)  试样的安置,必须保证所施加的试验力垂直作用于测试面。对于弯曲形状及其他不规则形状的试样,必须采用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,必须采用“V”形工作台;对于中空的试样,要避免试验力造成的变形,否则有可能影响测得的硬度值。

5)  根据试验要求设置好标尺、打印机、上下限、保荷时间、测试点数。

试验程序

1.  接通电源,打开电源开关(见图12)。

2.  显示数显洛氏硬度计后进入主菜单,如图15所示。在次数为 0时, 按标尺键(SCALE)选择相应的标尺,按上下箭头可选标尺。以下图示以中文显示为例。

3.  在次数为0时按菜単键可设置转换如图16。可设置转换标尺,打印机,上下限,保荷时间,测试点数、语言。如图17、18、19、20、21、22。

4.  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。应根据工件的大小选用适当的工作台.

5.  将试件支承面擦干净,将式样或试块放在试台上, 顺时针平稳转动升降手柄,使丝杠上升,当压头触到试件时,丝杠应平稳缓慢上升,此时屏幕上方的光带从PROLOAD区域进入0K区域, 蜂鸣器发出声响,表明已加上初实验力98N,此时应立即停止旋转升降手柄, (否则进入OVER 区域, 并发出报警声,该点作废,此时,应立即逆时针旋转升降手柄, 使丝杠下降,直至屏幕上方无光带为止, 且压头离开试件表面,然后重新开始)。与此同时,电机自动加主试验力,自控延时试验力时间,自动卸除主试验力。系统自动测试开始,显示加荷(LOAD),保荷(DWELL), 卸荷(UNLOAD),最后显示硬度值和转换标尺的硬度值,如图23,第5点测量硬度,本次测量值为62.2HRC,平均值最后一点显示,重复性R为0.2,无转换硬度,整个测试过程如果测试点数是5点,第一点不计,如果有上下限设置,若超过范围系统发出报警声,按删除键可取消该点的测试,如果不按删除键,旋转升降手柄下降丝杠,报警声也可取消, 该点测试有效.每次测试结束,打印机开,数据都会输出。整个测试结束,打印机输出测试结果。

6.  旋转升降手柄下降丝杠,卸除初试验力,此时光带消失, 一次试验循环结束,结束后屏幕上硬度值继续保留到下一次测试结束为止。

 

 

 

17标尺转换示意图                图18保荷时间设置示意图

 

 

 

 

 

□  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,避免引起磕碰冲击。

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。

校验硬度计

    用本机携带的标准硬度块检査硬度计精度。

□  正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,在硬度块工作面进行试验,不允许在支承面进行试验,

□  若示值误差较大,除其它常规检査(见表7)外,还应检査标准硬度块支承面是否有毛剌,若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,其它直径或硬度值,可用插入法求得修正值。

 

5 圆柱试样C、A标尺的修正量

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 圆柱试样B标尺的修正量

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

故障及排除

 

故障检修指南

 

当硬度计产生故障时, 以下内容可帮助你推测故障并推荐排除

故障及现象

原因

排除方法

降丝杠阻滞

锈性或碎屑

清除丝杠和螺母上的碎屑,滑油

主试验力不能

砝码组挂好

用户手正确调整法码组位置 (见

施加

第11页相关内容)

硬度值不准确

试验力的问题

设置的试验力是与该标尺要求相符

压痕距离

两压痕中心之是否距离过近

压头的原因

安装的压头是否符合该标尺的要求

是否正确消除与主的问隙

压头若损坏应及时更换

作台的问

检査接触面是否有杂物

所用的工作台是适合于该试样

检査丝杠保护套是顶起作台

试样的同题

试样测试表是否垂直于试验力

试样背面是否有毛

厚度是否过

环境原因

周围是否有机械振动源

环境温度应保持10-30

其它

用随机标准硬度块校硬度计

 

方法, 如果还不能解决间题,请不要私自拆卸硬度计,请联系我公司售后服务部门。

7 故障检修指南

 

保修卡

本产品(金刚石压头除外)实行三包,三包期限为一年(自购买日期起),终生服务。

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