HR-150A洛氏硬度计说明书解读

1、HR -150A型洛氏硬度计用户使用手册I鲁制 06000006通过ISOKO1认证连统三届国忧莱州华银试验限公司（原山东掖县材料试验机厂）产品介绍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作。HR-150A型洛氏硬度计连续三届荣获国家优质产品银质奖。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

2、单位和大专院校试验 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（1）计算洛氏硬度：洛氏硬度值=N-h/S ,（ 1）表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，在初试验力下压痕残留 的深度（残余压痕深度）毫米HRA洛氏硬度=100-h/0.002HRCHRB洛氏硬度=130-h/0.002图1洛氏硬度试验原理图1. 在初试验力F0下的压入深度；2

3、. 由主试验力F1引起的压入深度；3. 卸除主试验力F1后的弹性回复深度；4. 残余压入深度h；5. 试样表面；6. 测量基准面；7. 压头位置。示例：59HRC表示用C标尺测得的洛氏硬度为59。*本节“试验原理”的内容参考中华人民共和国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勺金属，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20-85HRAB标

4、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-I00HRB。当试样硬度小于25HRB寸,多数情况下金属开始蠕变,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，由于钢球压头可 能变形，以及压入深度太小，均容易造成误差。C标尺适应于碳钢、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当试样硬度低于20HRC时,金刚石压头压入试样过 深,由于压头几何形状所造成的误差增大，测量结果不准确；当试样硬度大于 67HRC寸,压头尖端产生的压力过大,金刚石容易损坏，一般不宜采用。图2钢球压头图3金刚石圆锥压头表2洛氏硬度常用标

5、尺标 尺压头（毫米）试验力（公斤力）常 数应用举例F0F1FNA金刚石圆锥压头105060100硬金属及硬质合金B0 1.588钢球压头1090100130有色金属及软金属JC金刚石圆锥压头10140150100结构钢、工具钢技术参数主要技术参数见表3、图4表3主要技术参数项目（代号）内容高度（H）630毫米宽度（W）238毫米长度（L）466毫米试件最大高度（带保护套）（B）100毫米试件最大高度（不带保护套）（B）170毫米压头中心至机壁距离（A）135毫米硬度计净重65公斤标尺硬度范围示值允许误差A20HRA 75HRA W 88 HRA 1.5 HRAB20HRB W 45HRB 4H

6、RB45HRB W 80HRB 3HRB80HRB W 100 HRB 2 HRBC20HRC W 70HRC 1.5HRC图4外形尺寸示意图机构部件简述本硬度计由机身、压头(21)、加卸荷机构(2 , 20)、测量机构(23)、变荷 机构(14)、试件支持机构(5)、缓冲机构(19)等组成。(见图5)作用在主轴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,在缓冲器的制导下压入试样表面。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(指示表)上,并指出试样的硬度值。机身(1)是硬度计的外壳，其它零部件直接或间接安装在机身上。除工作台(25)、丝杠(5)

7、、操纵手柄(3)露出外,其它机构均装置在机身壳体内,便于保 持清洁。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(9)、主轴 等零部件的自身重量产生；砝码(15)通过吊环(12)挂在大杠杆上，由杠杆原理 使硬度计获得主试验力。压头(21)上端面承载总试验力，其尖端压入待测物件表面。变荷手柄(24)转动至不同的位置时,可同时调整砝码变换架(14)位置，使砝 码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。加荷手柄(2)的作用是加载主试验力。卸荷手柄(20)按标牌指示方向推回时，可卸除主试验力。调整缓冲器

8、(19)的油针(16)可使主试验力的施加保持一定的速度,避免冲击。试验数值可从测量机构的指示表(23)直接读取。试件支持机构用来承载硬度块或待测的零件，包括工作台(25)、丝杠(5),手轮(4)等零件。a1011Z11.机身2.加荷手柄3.升降手把4.手轮5.丝杠保护套（内有丝杠）6待测试件7.主轴8.小杠杆9.大杠杆10.调整块11.定位标记12.吊环13.螺钉14.砝码变换架15砝码16. 油针17.油毡18.后盖19.缓冲器20.卸荷手柄21.压头22.上盖23.指示表24.变荷手 柄25.工作台拆箱搬运硬度计的工作环境应干燥清洁、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

9、。 硬度计的工作环境温度应在10-30 oC之间。 试验台（自备）应以水泥或金属为基体，具有一定的刚度和强度，能够承载 硬度计及其附件；台面应如图6 （图中尺寸仅供参考）所示，带有 70毫米 的孔以供丝杠通过；整个台面的水平度要在 0.2/1000之内。 硬度计的周围应留有适当的空间，以进行必要安装、维修、调试等工作。图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壳和底座的木螺钉取下，将箱壳向上抽出。3. 取出资料袋，检查资料袋，袋中应有使用手册（含装箱单、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。清查 附件

10、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。图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竖直方向的倾斜度不得超过150。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

11、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。2. 解开硬度计上的包装带 A（见图7）。3. 拿下上盖（22），拆除后盖上的螺钉（13），卸下后盖（18）。4. 用扳手卸下固定螺栓，拿掉固定块、固定支撑块（见图8）。5. 用扳手松开钩头螺钉上的螺母，卸下钩头螺钉，取下砝码固定压板（见图8）固定螺栓图8拆除大杠杆固定块6. 用手捏住吊环（12）向上缓缓提起砝码组，同时将砝码固定支撑块取出,再将砝码组轻轻放下，使砝码组上的圆柱销落入托板上的沟槽中，将砝码组托 住（见图9）。祛码组I孑图9拆除砝码固定支撑块7. 解开捆扎小杠杆（8）的紧固线绳（见图10）。图10解开紧固线绳8. 逆时针

12、转动手轮（4）,使丝杠（5）下降后，再拿下压头垫块（见图11）。如 果转动手轮，丝杠不下降，手轮却随丝杠上升，垫块无法取下，有可能是在 运输过程中，丝杠与丝杠座（在手轮下方，与丝杠外圆配合）粘结在一起。排除方法如下：逆时针转动手轮上升 20毫米左右，用力下压手轮，使丝杠 与丝杠座脱离即可。压头垫块图11拆除压头垫块9. 卸下丝杠外面的保护套，用煤油将丝杠、手轮等处的防锈油洗净，丝杠与手 轮接触部位滴入适量润滑油，重新将丝杠保护套装好。10. 检查大杠杆（9）上的调整块的位置，应处于两个红色标记之间，否则应将其 调整到正确位置（见图12）。图12检查调整块11. 把大平工作台装在丝杠上端孔内，再

13、将水平仪放在工作台，可用金属垫片垫在机身底面，使前后左右两个方向的水平度在0.2/1000之内。12. 运输过程中有可能造成指示表（23）的表盘松动，发生这个问题首先要松开机身上的的紧定螺钉 A,取下指示表，上紧表背面的三个螺钉B,将指示表重新安装复位即可（见图13）。13. 转动指示表（23）的滚花镀铬外壳，使指示表表盘的“C点指在正上方的 位置。如果此时指示表的大指针不指向“ C”点，应做如下调整（如图13）: 松开背帽，调整销钉，使大指针指向“ C”点（见图19），上紧背帽。14. 运输过程中有可能造成硬度示值误差超出允许范围，可按下述步骤调整（如图 13）:用HRC高、低块分别调试，如

14、示值偏高，松开调整板上左右两个螺钉C,将调整板向右轻轻移动（注意不要移动调整板中间的销钉），上紧螺钉Co 再次调试，如仍偏高，按上述步骤再次调整，直到示值在误差允许范围 内为止。如示值偏低，按上述方法将调整板向左移动。用HRC高低块校准硬度计后，HRA HRBS尺一般也会准确。在进行上述调整时，调整板每次移动一次，都必须将其上的两个螺钉C上紧后，再进行后面的试验。以上方法仅适用于示值误差在土 5HRC或土 5HRA之内的微调。如B标尺存在轻微的超差，有可能是钢球的问题，可更换钢球压头（见 图2）的钢球试一下。螺钉销钉 背帽螺钉图13调整块和销钉15. 装上上盖（22）和后盖（18） o使用A试

15、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指示表各部分功能。机身前面上部的指示表（23），有硬度示值、 刻度线、长指针、短指针等（见图14）o指示表盘内黑色刻线为硬度值刻度线。 外圈黑色数字表示是A、C标尺适用的硬度值，内圈红色数字是表示用B标尺适用的硬度值。通过变换压头及砝 码可组合成不同的标尺（参考表2洛氏硬度常用标尺），以进行测试试验。 短指针指示初试验力加载情况。长指针指示试样的硬度值。字母B、C是标尺符号。字母C的位置是C或A标尺刻度值零点位置

16、，字母 B 的位置是B标尺刻度值30的位置。B标:尺硬度禾值刻度线图14指示表示意图长三-=之_蠢针三三耳乏?1.调整主试验力的加荷速度1）检查按卸荷手柄（20）应处于卸荷位置，否则请按卸荷标牌的卸力方向,2）旋转变荷手柄（24）至V 150公斤力的位置（使手柄的150数值与红点标 记对齐，见图16）。红点3）将4050HRC勺标准硬度块放在工作台。4）旋转手轮（4）使硬度块顶起主轴，并顶起压头，直到短指针旋转到红点 位置，加上初试验力。5）按照加荷标牌的加力方向，向硬度计机身前面方向缓慢（4秒左右）拉动加荷手柄（2）至极限位置,加上主试验力（见图15）。6）观察指示表长指针，从开始转动到停止

17、的时间应在48秒范围内，如不符, 可转动油针进行调整。首先松开缓冲器（19）上的背帽（见图17），然 后轻微转动油针，逆时针转动油针，加荷速度将加快；顺时针转动油针， 加荷速度将减慢。反复调整直到合适为止，然后拧紧背帽。油针图17调整油针2. 试验力的选择严转动变荷手柄，使所选用的试验力数值对准红点（见图16）。必须注意：变换试验力时，卸荷手柄必须置于卸荷状态（见图15,即右侧极 限位置），以免造成硬度计损坏。3. 安装压头（见图18）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）装上压头，并用螺钉轻轻预紧。2）将标准块或试件放置于工作台上。3）旋转手轮加上初试验力。

18、4）向左拉动加荷手柄（见图15）使主试验力加于压头上5）上紧螺钉即可完成安装。图18安装压头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。表4试样最小厚度标尺硬度值 （HR最小厚度（毫米）标尺硬度值（HR最小厚度（毫米）A700.7B801.0800.5900.8 :900.41000.7B252.0C201.5301.9301.3:401.7401.2501.5501.0 601.3600.87

19、01.2700.72）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。W3）试样表面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 得低于“ ”。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动现象。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

20、免试验力造成的变形，否则有可能影响测得的硬度值。试验程序1. 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2. 将试件支承面擦干净，放置于工作台上，旋转手轮使工作台缓慢上升，并顶起 压头，中途不允许停顿或倒转，直到短指针指向红点，长指针顺时针旋转三 圈垂直上指（允许相差土 5个刻度,若超过5个刻度，此点应作废，重新试验）。3. 旋转指示器外壳,使长指针与C、B之间长刻线对齐（见图19,顺时针或逆时针旋转均可）图194. 按照加荷标牌的加力方向，向硬度计机身前面方向缓慢（4秒左右）拉动加 荷手柄（2）至左侧极限位置（见图15）,加上主试验力，这时

21、可见指示器的 长指针转动（见图20）。图205. 当指示器长指针的转动显著停顿下来后，即可将卸荷手柄按顺时针方向缓慢（2-3秒）推回至右侧极限位置,卸除主试验力（见图15）。从指示器上相应 的标尺读数（采用金钢石压头试验时，按表盘外圈的黑数字读取，采用球压头 试验时,按表盘内圈的红数字读取），本例中硬度值应为45HRC（见图21）。 转动手轮使试件下降,直到测试面离开压头，再移动试件，按以上25过程进 行新的试验。注意移动过程中，试件支承底面不能离开试台上表面。图216. 丝杠保护套的用途是保护丝杠不受灰尘侵袭。硬度计不使用时或试件高度小 于100毫米时，将其套在丝杠外面。当试件高度大于100

22、毫米时,必须将其拿 掉,以免将工作台顶起，使试验无效。在操作4、5步骤期间，不得旋转变荷手柄，以免造成硬度计损坏。 压头、试件、工作台中的任何一项发生更换后的首次试验应视为无效。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。缓冲器加油若施加主试验力时，指示器指针开始快速转动，然后缓慢转动，说明缓冲器内 机油太少了，此时可掀起缓冲器上端的油毡，缓慢地注入清洁的32号机油。同时 多次拉推加、卸手柄（见图 15）,使活塞上下移动多次，将缓冲器内的空气全部 排除,直到活塞沉到底时有油从上面轻微溢出为止（见图 22）。油毡图22校验硬度计用本机携带的标准硬度块检查硬度计

23、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，除其它常规检查（见表7）外,还应检查标准硬度块支承面 是否有毛刺，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。表5圆柱试样C、A标尺的修正量试样圆柱形试样直径（毫米）6.41013161922253238硬度值修正量206.04.53.52.52.01.51.51.01.0255.54.03.02.52

24、.01.51.01.01.0305.03.52.52.01.51.51.01.00.5354.03.02.01.51.51.01.00.50.5403.52.52.01.51.01.01.00.50.5453.02.01.51.01.01.00.50.50.5502.52.01.51.01.00.50.50.50.5552.01.51.01.00.50.50.50.50601.51.01.0 ：0.50.5r 0.50.500651.51.01.00.50.50.50.500701.00.50.5 10.50.5r 0.50.50 I751.00.50.50.50.50.5000800.50.50.50.50.50000850.50.50.5000000900.5