洛氏硬度計的計量檢測及常見故障分析

趙彩平　李健

摘要：金屬材料在我國多個行業(yè)中都有著重要的應(yīng)用，不同行業(yè)不同產(chǎn)品對于金屬材料的硬度要求不同，所以加強對金屬材料的硬度檢測是金屬行業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。洛氏硬度計是當(dāng)前金屬材料硬度檢測最常用的儀器，論文就對洛氏硬度計在計量檢測中的常見故障以及檢修方法進行分析。

關(guān)鍵詞：洛氏硬度計 計量檢測 因素 故障 注意事項

The Measurement Inspection and Common Failure Analysis of Rockwell Hardness Tester

Zhao Caiping， Li Jian

（Hebei Institute of Metrology Supervision and Inspection）

Abstract： Metal materials have important applications in many industries in China. Different products in different industries have different requirements for the hardness of metal materials. Therefore， strengthening the hardness testing of metal materials is an important part of the development of the metal industry. Rockwell hardness tester is currently the most commonly used instrument for hardness testing of metal materials. This article analyzes the common faults and maintenance methods of Rockwell hardness testers in metrological testing in detail as follows.

Key words： rockwell hardness tester， measurement test， factors， failures， matters needing attention

0 引言

洛氏硬度計在零件硬度測量中有著廣泛的應(yīng)用，而且洛氏硬度計的結(jié)構(gòu)簡單，檢測操作方法簡單，因此得到廣泛的使用，特別是在金屬制品的硬度檢測中，有著至關(guān)重要的應(yīng)用。但是洛氏硬度計在使用過程中，由于長時間的使用或者操作不當(dāng)?shù)仍颍瑫霈F(xiàn)一系列的故障，從而影響計量檢測質(zhì)量，所以工作人員就要加強對故障問題的詳細(xì)分析，并采取有針對性的解決措施，保證硬度檢測的準(zhǔn)確性。

1 洛氏硬度計的計量檢測影響因素

當(dāng)前影響洛氏硬度計計量檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的因素主要有兩方面，分別是人為影響因素以及被測零件的影響因素。

1.1 人為影響因素

雖然洛氏硬度計的使用操作比較簡單，但是如果出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r，依然會影響計量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量的判斷，因此做好計量檢測故障的控制十分重要。比如，在實際操作中，部分操作人員沒有嚴(yán)格按照相關(guān)的操作步驟來進行儀器的操作，從而影響檢測結(jié)果。在操作中，如果出現(xiàn)加荷速度較快的情況，則檢測的持續(xù)時間就會縮短，導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)確，會將一些硬度較低的零件判定為高硬度;但是如果加荷速度過慢，則零件的檢測時間就會過長，容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，影響零件硬度檢測結(jié)果的判斷。所以作為檢測人員，必須要掌握專業(yè)的計量檢測知識，熟練掌握檢測流程，才能保證零件硬度檢測的準(zhǔn)確性。

1.2 被測零件的影響因素

在進行硬度檢測中，被檢測零件的表面也會影響檢測的準(zhǔn)確性，比如零件表面的粗糙度、表面的平整程度以及表面的雜質(zhì)情況。第一，零件表面的光潔度是影響硬度檢測的最大因素，容易導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差。一般情況下，當(dāng)零件表面的光潔度較高時，所檢測出來的零件硬度就會偏低，當(dāng)零件表面粗糙度較低時，所檢測出來的硬度結(jié)果就會偏高，因此在進行檢測之前，操作人員必須要及時處理好零件的表面，避免硬度檢測結(jié)果出現(xiàn)較大的誤差。第二，零件表面的雜質(zhì)情況也會影響計量檢測的準(zhǔn)確性。在進行檢測過程中，如果零件表面存在雜質(zhì)，比如鹽分雜質(zhì)、沙子雜質(zhì)、油漬等，在進行加載檢測時，零件容易出現(xiàn)滑動，從而對檢測結(jié)果造成影響，會造成硬度檢測結(jié)果偏低的現(xiàn)象。第三，零件表面的平整程度也會影響硬度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。特別是球面的圓柱體零件，在檢測過程中，由于壓入處的抗力要小于平面，所以零件在檢測中容易出現(xiàn)滑移的現(xiàn)象，會影響硬度檢測結(jié)果，導(dǎo)致零件硬度檢測值偏低。而且在進行該類零件檢測中，容易對金剛頭造成損壞，因此針對一些表面不平整的零件，需要采用專門的工作臺進行檢測，才能保證檢測的準(zhǔn)確性。

2 洛氏硬度計計量檢測常見的故障及維修方法

2.1 預(yù)負(fù)荷超差故障及維修

為了進一步提高洛氏硬度計的計量檢測質(zhì)量，為加強產(chǎn)品質(zhì)量判斷提供準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)，操作人員在檢測工作中，要結(jié)合檢測影響因素，分析當(dāng)前常見的檢測故障，并且采取恰當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，保證硬度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。首先，在檢測中，容易出現(xiàn)預(yù)負(fù)荷超差的故障問題，主要表現(xiàn)有兩方面，分別是負(fù)荷杠桿上砝碼的位置存在不準(zhǔn)確的問題和負(fù)荷的砝碼吊桿長度不合理。之所以會出現(xiàn)預(yù)負(fù)荷超差故障，主要是因為在進行升降過程中，升降的絲桿長鍵槽出現(xiàn)松動，從而影響負(fù)荷。要解決預(yù)負(fù)荷超差的故障問題，操作人員可以采用兩種方法進行排除和處理。第一種方法是借助傳感器的幫助來處理出現(xiàn)松動的負(fù)荷砝碼，工作人員需要將杠桿上的螺釘擰緊固定，并且對杠桿進行前后的移動。第二種方法是工作人員需要對砝碼吊桿長度進行調(diào)整，并且緩慢地上升工作臺，當(dāng)硬度塊接觸到金剛石石塊后，工作人員還需要繼續(xù)進行工作臺的上升，直至指揮器的數(shù)值恢復(fù)到零，此時工作人員需要轉(zhuǎn)動大指針3.5圈，從而完成處理，保證洛氏硬度計的正常使用。

2.2 總負(fù)荷超差故障及維修

總負(fù)荷超差故障也是洛氏硬度計在計量檢測中最常見的故障之一，關(guān)于總負(fù)荷的故障表現(xiàn)主要有三方面，第一是負(fù)荷杠桿會出現(xiàn)不正確的情況，砝碼的質(zhì)量也會出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的問題。第二是吊桿的長度出現(xiàn)過長的情況，此時托起砝碼的底盤也沒有完全脫開。第三是在檢測中機體沒有保持水平方向，從而影響檢測值。之所以會出現(xiàn)總負(fù)荷超差的故障問題，主要是因為工作人員在檢測操作中，沒有準(zhǔn)確擺放負(fù)荷杠桿的游鉈的位置，沒有正確擺放好吊桿的位置。因此，要處理好該故障問題，工作人員可以先撬開保護桿，固定好螺釘，并且調(diào)整好角度，保證杠桿比的準(zhǔn)確性，但是該處理方法不常用，工作人員可以采用其他的維修方法。比如，對吊桿的長度進行調(diào)節(jié)，保證負(fù)荷砝碼在計量檢測中能夠完全脫離底盤，此外，工作人員還需要確定機體的位置，保證機體能夠處于水平方向，避免與負(fù)荷砝碼之間出現(xiàn)碰撞，減少對計量檢測的影響。

2.3 示值超差或不穩(wěn)定故障及維修

當(dāng)洛氏硬度計在計量檢測中，出現(xiàn)示值超差的故障，工作人員要及時采取相應(yīng)的措施來進行排除和維修。當(dāng)前示值超差故障常見的表現(xiàn)有五方面，分別是杠桿比例超出了規(guī)定的范圍、負(fù)荷砝碼出現(xiàn)擦靠的現(xiàn)象、金剛石壓頭出現(xiàn)了損壞的現(xiàn)象、計量指示器的精準(zhǔn)度沒有達到檢測的要求、計量檢測主軸中存有雜質(zhì)。要解決示值超差的故障問題，工作人員可以先對測試的杠桿比例進行調(diào)整，通過松動壓板的螺釘來反復(fù)移動壓板，從而進行示值誤差的調(diào)整，保證示值誤差范圍達到檢測的標(biāo)準(zhǔn)。針對負(fù)荷砝碼出現(xiàn)擦靠的現(xiàn)象，工作人員要及時調(diào)整機體的狀態(tài)，保證計量檢測中機體是處于水平的方向。在計量檢測中，工作人員還要定期檢查金剛石的壓頭，如果發(fā)現(xiàn)了有損壞的情況，要及時上報維修更換，在檢查中如果發(fā)現(xiàn)計量檢測儀器其他零件出現(xiàn)損壞，也要及時更換，保證儀器零件的正常使用，從而保證示值誤差范圍符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

在使用洛氏硬度計進行零件硬度檢測時，示值也會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，數(shù)值會出現(xiàn)偏高或者偏低的情況，從而影響硬度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在計量檢測中，容易出現(xiàn)指示器精準(zhǔn)值不準(zhǔn)確的問題，指示器螺釘出現(xiàn)松動的現(xiàn)象或指示器面罩和指針之間出現(xiàn)摩擦的現(xiàn)象，這些問題都會影響檢測示值的準(zhǔn)確性。之所以會出現(xiàn)示值不穩(wěn)定的現(xiàn)象，工作人員要結(jié)合示值誤差的現(xiàn)象來進行原因的分析，當(dāng)示值出現(xiàn)偏高時，可能是金剛石壓頭出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致預(yù)負(fù)荷出現(xiàn)偏大;當(dāng)示值出現(xiàn)偏低，可能是由于金剛石壓頭安裝不夠穩(wěn)定，從而導(dǎo)致了主負(fù)荷增加。要做好示值不穩(wěn)定故障的排除，工作人員可以采取針對性的對策。針對示值偏低的現(xiàn)象，工作人員可以先穩(wěn)定好金剛石的壓頭，及時清洗壓頭和主軸之間的接觸面，保證接觸面的清潔度。工作人員還需要對其他零件進行清洗，必須清洗工作臺、支撐器件等。針對于示值偏高的現(xiàn)象，工作人員也要做好儀器內(nèi)部的清洗工作，及時清洗內(nèi)部零件中存在的銹跡和污漬，及時調(diào)整好指示器，選用符合標(biāo)準(zhǔn)的硬度塊等。因此，針對于出現(xiàn)損壞的金剛石壓頭，工作人員要及時更換，并且做好預(yù)負(fù)荷和吊桿長度的調(diào)整等，保證示值的準(zhǔn)確性。

2.4 加力速度失控故障及維修

洛氏硬度計在使用過程中，由于操作不當(dāng)或者其他因素的影響，會出現(xiàn)加力速度失控的現(xiàn)象，從而影響計量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了及時解決洛氏硬度計在計量檢測中的故障問題，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，工作人員要做好相關(guān)的檢查和維修工作。針對加力速度出現(xiàn)過快的問題，工作人員要及時檢測儀器油量的情況，如果發(fā)現(xiàn)油量不足的問題，就要及時加油。工作人員要及時檢查緩沖機油的情況，如果發(fā)現(xiàn)緩沖機油出現(xiàn)過于稀釋的現(xiàn)象，就要及時更換機油，并且要做好回油孔的檢查工作，避免回油孔出現(xiàn)堵塞。此外，工作人員還要做好其他的檢查工作，比如檢查硬度計活塞和油缸之間的間距情況，如果出現(xiàn)間距過大的現(xiàn)象，就要及時更換活塞。

3 洛氏硬度計計量檢測的注意事項

3.1 檢查安裝位置是否水平

為了減少洛氏硬度計在使用中出現(xiàn)的故障問題，保證計量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，工作人員要結(jié)合出現(xiàn)的故障來做好相應(yīng)的處理措施，并且掌握好計量檢測的要點。比如，在計量檢測中，工作人員要檢查硬度計安裝的位置是否正確，是否處于水平的狀態(tài)。此時可以通過打開砝碼后蓋的方法來檢查。在檢查中，要保證砝碼處于自由鉛錘的狀態(tài)，避免砝碼和硬度計內(nèi)部出現(xiàn)碰撞。

3.2 做好緩沖裝置安全加載的檢測

在使用洛氏硬度計進行硬度檢測時，必須要嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)定來進行，做好緩沖裝置的安全加載檢測，控制好安全加載檢測的時間，保證控制在4～6 s內(nèi)。此外，工作人員還要注意硬度計高硬度和低硬度之間是否屬于線性誤差，如果發(fā)現(xiàn)線性誤差，就要做好相關(guān)的檢查，比如要做好頂針蓋片的調(diào)整。

3.3 做好吊桿位置的檢查

在進行洛氏硬度計安裝和使用中，要做好對吊桿位置的檢查，如果在檢查中發(fā)現(xiàn)吊桿位置不準(zhǔn)確，要做好調(diào)節(jié)工作，通過調(diào)節(jié)吊桿的螺釘來調(diào)節(jié)吊桿長度，從而保證砝碼和吊桿長度都達到檢測使用的標(biāo)準(zhǔn)要求。

總而言之，洛氏硬度計在金屬行業(yè)中有著重要的應(yīng)用，特別是在進行產(chǎn)品質(zhì)量的檢定中起到了重要的參考作用。但是由于各種因素的影響，洛氏硬度計在計量檢測中容易出現(xiàn)各種故障問題，從而影響檢測的準(zhǔn)確性，因此工作人員要做好常見故障問題的分析，采取恰當(dāng)?shù)呐懦吞幚矸椒ǎ瑴p少硬度計在計量檢測中的誤差，提高計量檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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