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0 洛氏硬度试验操作方便、测量迅速,但在实际检测中,同一材料不同时间测出的硬度值可能存在差异。硬度值偏差可能来自硬度计本身、试样状态、操作方式和环境条件等多个方面。深圳嘉禾精密仪器有限公司旗下品牌艾格斯威的AGHRS-150M手动洛氏硬度计,读数精度0.1度,重复精度正负0.5度,试验力分60kgf、100kgf、150kgf三档。但精度再高的设备,在实际使用中也会受到多种因素影响。以下从几个方面分析影响测量结果的要素。
压头的状态与选择。压头是硬度计直接接触试样的部件,其状态直接影响压痕的形状和尺寸。金刚石压头磨损或崩裂会导致压痕形状不规则,钢球压头变形会使压痕偏大,硬度值偏低。AGHRS-150M采用金刚石圆锥压头或钢球压头,不同标尺对应不同压头和试验力组合。压头选择错误——比如用HRC标尺的金刚石压头去测软材料——结果完全不可用。硬度计上与压头有关的常见故障包括压头安装不正确或压头损坏,安装不正确时应仔细调整;压头损坏时应更换新压头。
力值加载系统的准确性。力值加载系统的准确性直接决定硬度值是否可靠。洛氏硬度试验需要依次施加初试验力和主试验力,通过测量卸除主试验力后保留的压痕深度来计算硬度值。如果加载系统的摩擦力不稳定,实际施加的试验力与设定值存在偏差,硬度值就会偏离真实值。丝杆精细研磨工艺保证了升降平稳无偏心,但长期使用后丝杠润滑不良或磨损会导致加载不平稳。若施加主试验力时指针转动很快然后缓慢转动,说明缓冲器内机油太少,指针走动不平稳。
试样的制备与放置。试样表面粗糙度、厚度、曲率以及是否平稳放置,都会影响测量结果。国标在试样本身的要求方面给出了详细规定。试样表面应平整光洁,不得有氧化皮、油污或划痕。试样厚度应满足试验要求,太薄可能因支撑不足导致硬度值偏低。圆柱面试样应使用V型试台,防止滚动。试样应平稳放置在试台上,与试台紧密接触。工作台与丝杠接触面应保持清洁,若接触面不清洁,可用汽油清洗并擦拭干净。
操作方式的人为差异。手动洛氏硬度计需要操作者手动加载、控制保荷时间、目测读数。不同操作者的手法差异可能导致硬度值偏差——加载速度不一致、保荷时间控制不准、读数视差等,都可能引入误差。AGHRS-150M的自动化版本通过一键启动自动完成加载、保荷、测量全过程,有效消除了人为操作差异。保荷时间可在0至60秒范围内设定。操作上的要求包括:加荷要平稳,防止震动;在加荷过程中不得转动试件;当发现读数异常时,应分析原因或重新试验。
环境条件与设备状态。环境振动和温度变化也会影响硬度测量结果。硬度计应放置在稳固的工作台上,远离振动源。工作温度建议控制在10℃至35℃。设备本身需要定期校准和维护,依据JJG 112《金属洛氏硬度计》检定规程执行。GB/T 230.2-2022规定了硬度计示值重复性最大允许值。示值误差或重复性超出允许范围时,应立即停止使用,分析原因并送计量单位检定。
影响测量结果的要素涵盖了力值加载系统、压头状态、试样制备、操作方式和环境条件等多个环节。