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影響洛氏硬度計標準的幾大因素
2014-02-13 17:33:32 來源：
刀口磨損會使每次加載的杠桿比變化,造成主試驗力不正確,這種誤差一般無規律性,測量結果忽高忽低,使硬度計重復性超差。
由于砝碼摩擦,載入機構摩擦力大,載入杠桿比不正確等原因造成的主試驗力不正確,測量誤差一般是有規律的,或者是高中低硬度均為負誤差,或者均為正誤差。
由洛氏硬度計算公式可知,主試驗力越大,壓入深度越大,測量結果則偏低,反之則偏高。實驗證明,主試驗力變化10N,測量結果就變化0•2~0•3HRC。
由于總試驗力是初試驗力和主試驗力兩者的和,兩者同時增大或減少時對測量結果的影響是相反的,且影響量大小不一,因此,當初試驗力和主試驗力同時出現誤差時,有可能造成硬度計線性超差,例如高硬度正誤差,低硬度負誤差,或者相反。
3 壓頭的影響
壓頭是硬度計的關鍵測量部件,國內外的研究報告均表明,壓頭的幾何形狀對硬度測量結果影響很大。
對于鋼球壓頭,其直徑是影響硬度測量結果的重要因素,當鋼球直徑大于標準直徑時,硬度測量結果會偏高,反之則偏低。此外,鋼球壓頭長期使用,其表面會磨損,或者由于保養不好出現銹蝕,這些原因都會造成測量結果偏高。同樣,在對于金剛石壓頭,當錐頂角大于標準值時,接觸面增大,壓入深度變小,造成硬度測量結果偏高,反之則偏低。壓頭損壞造成的測量誤差也是*大的,通常是幾個洛氏單位以上。
洛氏硬度計由于壓頭屬于易損部件,在日常使用時,應該定期檢查壓頭的磨損情況,鋼球壓頭可以使用放大鏡直接觀察鋼球表面的光潔度,以及是否有銹蝕。金剛石壓頭則應使用顯微鏡檢查壓頭頂端是否有崩裂或缺損。計量檢定人員在現場檢定時,也應該備有標準的替換壓頭,必要時可以進行替換檢定。
在試驗過程中,壓頭安裝是否正確,有無松動或傾斜等現象,也是影響測量結果的重要原因。在更換壓頭時,如果將壓頭裝在主軸后直接擰緊緊固螺絲,則壓頭和主軸之間容易由于油污或壓緊力不夠,產生一定的間隙,每次加載,壓頭就被壓緊,壓頭與主軸間的間隙也相應縮小,該位移值會造成測量結果偏低。因此,正確安裝壓頭的步驟應該是:將壓頭裝在主軸上,正常加載,然后將壓頭的緊固螺絲松開,再重新擰緊,*后卸載,這樣的目的是使壓頭和主軸能夠緊密接合。根據經驗,由于壓頭安裝引起的誤差,可達0•3~0•6HR之間。
4 測量機構的影響
測量部件的機械摩擦力,指示表的準確度,測量杠桿比的比例以及機械部件的靈活性等都對測量結果產生較大的影響。如果測量機構產生0•002mm的誤差,就會使洛氏硬度出現1至2個單位的誤差,因此,測量機構必須保證在正常的工作狀態,對測量杠桿、指示表等部件要做好日常保養,防止出現銹蝕、松動等現象,同時注意,測量杠桿的軸承和指示表的測量桿等部位不能添加任何潤滑機油。
5 主試驗力施加速度的影響
加荷速度過快,會產生沖擊力,使試樣的塑性變形不完全,造成測量結果偏低,同時容易損壞壓頭。加荷速度對高硬度試樣影響較大,對低硬度試樣影響很小。試驗表明,主試驗力施加速度每變化2s,會對高硬度產生0•1~0•2HR的影響。
6 總試驗力保持時間的影響
總試驗力保持時間對硬度測量結果也有影響,因此在國內外的硬度試驗標準中,對測量各種硬度的總試驗力保持時間都有明確的規定。一般來說,總試驗力保持時間越長,硬度測量結果越低,而且對低硬度的影響較大,對高硬度的影響較小。試驗表明,總試驗力保持時間變化5s,會對低硬度產生0•1~0•3HR的影響。
7 試樣的影響
試樣的光潔度、平面性等都會對測量結果產生影響。
試樣表面的光潔度對硬度測量結果有較大影響,一般來說,光潔度較高的試樣硬度測量結果偏低。此外,由于試樣的平面性不好,或者表面有腐蝕或油污等也會使測量結果偏低。
另外,在試樣與硬度計工作臺之間加墊塊或支撐塊也有可能會對測量結果造成影響。根據洛氏硬度計的標準,硬度計工作臺的硬度應該在55HRC以上,部分企業由于需要測量的零件形狀不規則,會另外加工一些墊塊或支撐塊,但如果墊塊硬度不夠或者幾何形狀不正確等,就會影響測量結果。
8 其它原因的影響
硬度計安裝不水平、現場環境溫度過高或過低、硬度計機架彈性變形、工作臺表面銹蝕、硬度計主軸變形等都會對測量結果造成影響。
雖然影響硬度計準確度的因素較多,但只要仔細觀察分析,可以很快確定其原因。首先,要看誤差是否有規律性,例如高中低硬度的誤差是否同一方向,并且由高至低逐漸增大,然后看誤差是正還是負。*后看測量的重復性,根據這幾個條件,就基本可以判斷產生誤差的原因了。
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