影响洛氏硬度计测量准确度的因素
影响硬度计准确度的原因很多,根据硬度计的测量原理,只要是对压头压入深度,以及对压入深度的测量有影响的因素都会导致产生误差,以下介绍常见的影响硬度计准确度的一些因素。
1 初试验力的影响
由于加载弹簧失效,刀口磨损,指示表的测量杆摩擦力过大或加载方法不正确,都会造成初试验力不准确,根据洛氏硬度计算公式:
可知,初试验力增大,则测量结果偏高,反之则偏低。实验证明,初试验力对低硬度影响较大, 例如,硬度为30HRC时,初试验力增加10N,测量结果就增大0·6~0·8HRC。
2 主试验力的影响
由于加载杠杆比不正确,刀口磨损,加载机构摩擦力大,砝码摩擦,主轴倾斜,加载方法不正确等原因,都会造成主试验力不准确。
刀口磨损会使每次加载的杠杆比变化,造成主试验力不正确,这种误差一般无规律性,测量结果忽高忽低,使硬度计重复性超差。
由于砝码摩擦,加载机构摩擦力大,加载杠杆比不正确等原因造成的主试验力不正确,测量误差一般是有规律的,或者是高中低硬度均为负误差,或者均为正误差。
由洛氏硬度计算公式可知,主试验力越大,压入深度越大,测量结果则偏低,反之则偏高。实验证明,主试验力变化10N,测量结果就变化0·2~0·3HRC。
由于总试验力是初试验力和主试验力两者的和,两者同时增大或减少时对测量结果的影响是相反的,且影响量大小不一,因此,当初试验力和主试验力同时出现误差时,有可能造成硬度计线性超差,例如高硬度正误差,低硬度负误差,或者相反。
3 压头的影响
压头是硬度计的关键测量部件,国内外的研究报告均表明,压头的几何形状对硬度测量结果影响很大。
对于钢球压头,其直径是影响硬度测量结果的重要因素,当钢球直径大于标准直径时,硬度测量结果会偏高,反之则偏低。此外,钢球压头长期使用,其表面会磨损,或者由于保养不好出现锈蚀,这些原因都会造成测量结果偏高。同样,在对于金刚石压头,当锥顶角大于标准值时,接触面增大,压入深度变小,造成硬度测量结果偏高,反之则偏低。压头损坏造成的测量误差也是最大的,通常是几个洛氏单位以上。
由于压头属于易损部件,在日常使用时,应该定期检查压头的磨损情况,钢球压头可以使用放大镜直接观察钢球表面的光洁度,以及是否有锈蚀。金刚石压头则应使用显微镜检查压头顶端是否有崩裂或缺损。计量检定人员在现场检定时,也应该备有标准的替换压头,必要时可以进行替换检定。
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