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校准洛氏硬度计有哪些步骤

更新时间:2025-11-29点击次数:88

校准洛氏硬度计是一个严谨的过程,必须按照国家标准(如GB/T 230.2)或国际标准(如ISO 6508-2)执行。通常,这项工作应由经过培训的专业人员或计量机构的工程师来完成。

以下是校准洛氏硬度计的详细步骤和注意事项,可以分为 “直接校准" 和 “间接校准" 两大类。

核心概念:直接校准 vs. 间接校准

  1. 直接校准:使用标准测力仪、标准硬度块等工具,对硬度计的各个系统(力值、深度测量、主轴等)进行物理参数的直接测量和调整。这是全面、精确的校准,通常在安装、维修或定期检定(如一年一次)时进行。

  2. 间接校准:使用标准硬度块在硬度计上进行测试,将测试结果与标准块的标定值进行比较,以验证硬度计的总体综合性能。这是日常使用中常用、简单的核查方法。


一、 直接校准(全面校准)

准备工作:

  • 环境要求:确保硬度计安装在稳固的基础上,环境无振动、无腐蚀性气体,温度和湿度符合标准要求(通常为 10-35°C)。

  • 设备准备:硬度计开机预热至少30分钟,以使电气和机械系统达到稳定状态。

  • 标准器准备

    • 标准测力仪(用于校准试验力)

    • 不同硬度级别的标准硬度块(至少覆盖高、中、低三个范围,如HRC65, HRC45, HRB90)

    • 百分表或光学校准装置(用于测量压痕深度装置和试验循环时间)

    • 水平仪(用于检查主轴垂直度)

校准步骤:

  1. 外观与功能性检查

    • 检查硬度计各部件是否完好,无锈蚀、损伤。

    • 检查操作手柄、按钮是否灵活可靠。

    • 检查压头(金刚石圆锥或球)是否有裂纹、磨损。

  2. 主轴与试台校准

    • 垂直度:将水平仪放在试台上,检查其水平。然后在主轴上安装一个长校验棒,用百分表测量校验棒在不同位置的倾斜度,确保主轴与试台台面垂直。

    • 同轴度:确保压头、主轴、试台在同一轴线上。

  3. 试验力校准

    • 这是最关键的一步。将标准测力仪放在试台上。

    • 选择洛氏标尺(如HRC),启动加力程序。

    • 测力仪会分别测量并显示初试验力、总试验力以及卸除主试验力后的终试验力。

    • 将测力仪显示的值与标准值比较,误差应在国家标准规定的范围内(例如,±1.0%)。如果超差,需要通过硬度计内部的力值调节机构进行调整。

  4. 压痕深度测量装置校准

    • 使用专门的光学装置或已知精度的位移传感器,模拟压痕深度。

    • 检查硬度计显示的硬度值变化是否与深度变化成准确的线性关系。

  5. 试验循环时间校准

    • 使用秒表或电子计时器,测量从施加初试验力开始,到主试验力全部施加完毕的时间,以及主试验力保持的时间。

    • 确保这些时间符合标准规定(例如,主试验力施加时间应为1-8秒,保持时间应为4±2秒)。

  6. 压头检查

    • 金刚石压头:应在至少200倍的金相显微镜下检查,确保其几何形状(顶角、半径、光洁度)符合标准,无崩裂或磨损。

    • 球压头:检查钢球或硬质合金球的直径误差和表面光洁度。

二、 间接校准(使用标准硬度块核查)

这是用户在日常使用前或对结果有疑问时最应该进行的检查。

步骤:

  1. 选择标准硬度块

    • 选择与待测工件硬度相近的标准块。

    • 检查标准块是否在有效期内,表面是否清洁、无划痕。

  2. 测试条件

    • 根据标准块的标尺(如HRC),安装正确的压头(金刚石锥压头)和总试验力(150kgf)。

    • 确保测试环境稳定。

  3. 进行测试

    • 在标准块上至少打5个有效压痕。重要:压痕中心之间的距离,以及压痕中心到标准块边缘的距离,必须符合标准规定(通常至少为压痕直径的3倍和2.5倍)。

  4. 数据处理与判断

    • 重复性:5次测量的大值与小值之差不能超过规定值。

    • 示值误差:平均值与标准块标定值之差不能超过规定值(例如,对于HRC 55-65的标块,允许误差为±1.5 HRC)。

    • 计算这5个硬度读数的平均值。

    • 将平均值与标准块证书上标注的标定值进行比较。

    • 误差判定:根据国家标准(如GB/T 230.2),硬度计的重复性误差和示值误差必须在允许范围内。例如:

  5. 结果处理

    • 如果合格:硬度计可以用于日常检测。

    • 如果不合格立即停止使用该硬度计。首先检查测试方法是否正确、压头是否损坏、标准块是否清洁。如果问题依旧,则需要对硬度计进行直接校准或联系专业人员进行维修和调校。

校准周期建议

  • 间接校准(使用标准块):建议每天使用前每批重要测试前进行。如果使用频繁,应增加核查次数。

  • 直接校准(全面校准):通常由计量部门执行,周期一般为12个月。在设备经过搬运、碰撞、维修或对结果产生怀疑时,也应立即进行直接校准。

总结与警告

  • 安全:操作过程中注意防止压头伤手。

  • 专业性:直接校准涉及硬度计内部结构和精密调整,强烈建议由持有计量资质的人员操作。用户自行调整可能导致设备失准。

  • 记录:所有校准活动(日期、结果、使用的标准器、校准人员等)都应详细记录并存档,以保证检测结果的可追溯性。

遵循以上步骤,可以确保您的洛氏硬度计始终处于良好的工作状态,从而保证硬度测试结果的准确性和可靠性。


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