洛氏硬度計打出來數(shù)值偏大什么原因

一、設(shè)備核心部件異常

1. 壓頭問題

• 壓頭磨損或損壞：
  洛氏硬度計常用壓頭為金剛石圓錐（如 HRC、HRA 標尺，頂角 120°）或硬質(zhì)合金 / 鋼球（如 HRB、HRF 標尺，直徑 1.588mm 或 3.175mm）。
  • 若金剛石壓頭頂端磨損、崩裂或有油污，會導致壓入時 “有效壓頭面積變大”，實際壓入深度減小，硬度值偏大。
  • 鋼球壓頭若變形（如扁化）、表面磨損，同樣會降低壓入深度，使數(shù)值偏高。
• 壓頭安裝不當：
  壓頭未擰緊、偏心或與主軸不同軸，會導致壓入方向歪斜，局部壓應(yīng)力集中，壓入深度偏小，數(shù)值偏大。

2. 載荷系統(tǒng)故障（載荷不足）

• 砝碼 / 配重問題：
  • 砝碼磨損、銹蝕或缺失（如主載荷砝碼質(zhì)量不足），導致實際載荷偏低。
  • 砝碼固定螺絲松動，加載時砝碼晃動，實際有效載荷減小。
• 杠桿系統(tǒng)異常：
  杠桿支點磨損、潤滑不足或有異物卡滯，會增大摩擦阻力，導致杠桿無法完全抬起，主載荷無法全額施加。
• 液壓系統(tǒng)問題（針對液壓式硬度計）：
  油路堵塞、漏油或液壓油不足，會導致液壓加載時壓力無法達到設(shè)定值，主載荷偏小。
• 初載荷異常：
  初載荷（10kgf）是為了消除樣品表面輕微不平的影響，若初載荷過大（如超過 10kgf），會提前產(chǎn)生較深壓痕，后續(xù)主載荷的壓入深度差減小，計算出的硬度值偏大。

二、樣品與工作臺問題

1. 樣品本身不符合要求

• 樣品厚度不足：
  洛氏硬度要求樣品厚度至少為壓痕深度的 10 倍以上（通常建議≥10mm）。若樣品過薄（如薄板、薄片），加載時會發(fā)生整體變形（而非局部壓入），壓入深度偏小，硬度值偏大。
• 樣品表面狀態(tài)不良：
  • 表面有氧化皮、銹跡、油污或涂層：這些表層物質(zhì)通常較硬，壓頭先接觸硬表層，實際壓入基體的深度減小，導致數(shù)值偏高。
  • 表面粗糙度過高（如 Ra＞1.6μm）：粗糙表面的凸起會 “支撐” 壓頭，使壓入深度變淺，尤其在低硬度材料（如軟鋼）中更明顯。
• 樣品內(nèi)部應(yīng)力或組織不均：
  樣品經(jīng)淬火后未完全回火，存在殘余應(yīng)力（如表面拉應(yīng)力會抑制壓入），或局部存在硬質(zhì)點（如夾雜物、未溶碳化物），會導致局部壓入深度偏小，數(shù)值偏大。

2. 工作臺與樣品固定問題

• 工作臺不水平或松動：
  工作臺傾斜會導致壓頭與樣品表面不垂直，壓入方向歪斜，壓痕深度測量不準確（通常偏小），數(shù)值偏大。
• 樣品未固定牢固：
  樣品放置不穩(wěn)，加載時發(fā)生滑動或翹曲，會分散載荷，導致實際壓入深度減小，硬度值偏高。尤其對于小型、不規(guī)則樣品，若未用夾具固定，此問題更突出。
• 工作臺面磨損：
  工作臺面（如瑪瑙平臺）有凹坑、劃痕，會導致樣品放置不平整，壓入時受力不均，壓痕深度偏小。

三、操作與校準問題

1. 操作不規(guī)范

• 加載速度過快或保荷時間不足：
  加載速度過快（超過儀器規(guī)定，如＞5mm/min）會導致材料彈性變形來不及恢復，壓入深度偏小；保荷時間不足（通常要求 3-5 秒），材料塑性變形未完全穩(wěn)定，同樣會使壓痕偏淺，數(shù)值偏大。
• 重復測量同一位置：
  同一位置多次測量會導致材料加工硬化（尤其塑性材料），后續(xù)壓入深度減小，硬度值逐次偏大。
• 壓痕間距過小：
  相鄰壓痕間距應(yīng)≥3 倍壓痕直徑（通常≥2mm），若間距過小，前一次壓痕的殘余變形會影響后一次壓入，導致深度偏小。

2. 儀器未校準或校準不當

• 長期未校準：
  硬度計需定期（如每半年）用標準硬度塊校準。若超過校準周期，部件磨損（如壓頭、杠桿）會導致系統(tǒng)偏差，數(shù)值整體偏大。
• 校準塊使用錯誤：
  用低硬度標準塊校準高硬度標尺（如用 HRB 標準塊校準 HRC），會導致儀器 “誤認為” 當前載荷下的壓入深度對應(yīng)更高硬度，測量時數(shù)值偏大。
• 校準操作錯誤：
  校準時分度盤調(diào)零不準確，或未按 “初載荷→主載荷→卸除主載荷” 的順序操作，會導致基準壓痕深度測量錯誤，后續(xù)計算偏差。

四、環(huán)境因素

• 振動干擾：
  硬度計放置在振動源附近（如機床、空壓機），加載時振動會導致壓頭與樣品相對位移，壓入深度測量偏小，數(shù)值偏大。
• 溫度劇烈變化：
  環(huán)境溫度驟升驟降（如空調(diào)直吹），會導致儀器金屬部件（如杠桿、主軸）熱脹冷縮，改變載荷傳遞精度，可能導致載荷偏小或壓頭尺寸變化，間接使數(shù)值偏大。