洛氏硬度计打出来数值偏大什么原因

一、设备核心部件异常

1. 压头问题

• 压头磨损或损坏：
  洛氏硬度计常用压头为金刚石圆锥（如 HRC、HRA 标尺，顶角 120°）或硬质合金 / 钢球（如 HRB、HRF 标尺，直径 1.588mm 或 3.175mm）。
  • 若金刚石压头顶端磨损、崩裂或有油污，会导致压入时 “有效压头面积变大”，实际压入深度减小，硬度值偏大。
  • 钢球压头若变形（如扁化）、表面磨损，同样会降低压入深度，使数值偏高。
• 压头安装不当：
  压头未拧紧、偏心或与主轴不同轴，会导致压入方向歪斜，局部压应力集中，压入深度偏小，数值偏大。

2. 载荷系统故障（载荷不足）

• 砝码 / 配重问题：
  • 砝码磨损、锈蚀或缺失（如主载荷砝码质量不足），导致实际载荷偏低。
  • 砝码固定螺丝松动，加载时砝码晃动，实际有效载荷减小。
• 杠杆系统异常：
  杠杆支点磨损、润滑不足或有异物卡滞，会增大摩擦阻力，导致杠杆无法完全抬起，主载荷无法全额施加。
• 液压系统问题（针对液压式硬度计）：
  油路堵塞、漏油或液压油不足，会导致液压加载时压力无法达到设定值，主载荷偏小。
• 初载荷异常：
  初载荷（10kgf）是为了消除样品表面轻微不平的影响，若初载荷过大（如超过 10kgf），会提前产生较深压痕，后续主载荷的压入深度差减小，计算出的硬度值偏大。

二、样品与工作台问题

1. 样品本身不符合要求

• 样品厚度不足：
  洛氏硬度要求样品厚度至少为压痕深度的 10 倍以上（通常建议≥10mm）。若样品过薄（如薄板、薄片），加载时会发生整体变形（而非局部压入），压入深度偏小，硬度值偏大。
• 样品表面状态不良：
  • 表面有氧化皮、锈迹、油污或涂层：这些表层物质通常较硬，压头先接触硬表层，实际压入基体的深度减小，导致数值偏高。
  • 表面粗糙度过高（如 Ra＞1.6μm）：粗糙表面的凸起会 “支撑” 压头，使压入深度变浅，尤其在低硬度材料（如软钢）中更明显。
• 样品内部应力或组织不均：
  样品经淬火后未完全回火，存在残余应力（如表面拉应力会抑制压入），或局部存在硬质点（如夹杂物、未溶碳化物），会导致局部压入深度偏小，数值偏大。

2. 工作台与样品固定问题

• 工作台不水平或松动：
  工作台倾斜会导致压头与样品表面不垂直，压入方向歪斜，压痕深度测量不准确（通常偏小），数值偏大。
• 样品未固定牢固：
  样品放置不稳，加载时发生滑动或翘曲，会分散载荷，导致实际压入深度减小，硬度值偏高。尤其对于小型、不规则样品，若未用夹具固定，此问题更突出。
• 工作台面磨损：
  工作台面（如玛瑙平台）有凹坑、划痕，会导致样品放置不平整，压入时受力不均，压痕深度偏小。

三、操作与校准问题

1. 操作不规范

• 加载速度过快或保荷时间不足：
  加载速度过快（超过仪器规定，如＞5mm/min）会导致材料弹性变形来不及恢复，压入深度偏小；保荷时间不足（通常要求 3-5 秒），材料塑性变形未完全稳定，同样会使压痕偏浅，数值偏大。
• 重复测量同一位置：
  同一位置多次测量会导致材料加工硬化（尤其塑性材料），后续压入深度减小，硬度值逐次偏大。
• 压痕间距过小：
  相邻压痕间距应≥3 倍压痕直径（通常≥2mm），若间距过小，前一次压痕的残余变形会影响后一次压入，导致深度偏小。

2. 仪器未校准或校准不当

• 长期未校准：
  硬度计需定期（如每半年）用标准硬度块校准。若超过校准周期，部件磨损（如压头、杠杆）会导致系统偏差，数值整体偏大。
• 校准块使用错误：
  用低硬度标准块校准高硬度标尺（如用 HRB 标准块校准 HRC），会导致仪器 “误认为” 当前载荷下的压入深度对应更高硬度，测量时数值偏大。
• 校准操作错误：
  校准时分度盘调零不准确，或未按 “初载荷→主载荷→卸除主载荷” 的顺序操作，会导致基准压痕深度测量错误，后续计算偏差。

四、环境因素

• 振动干扰：
  硬度计放置在振动源附近（如机床、空压机），加载时振动会导致压头与样品相对位移，压入深度测量偏小，数值偏大。
• 温度剧烈变化：
  环境温度骤升骤降（如空调直吹），会导致仪器金属部件（如杠杆、主轴）热胀冷缩，改变载荷传递精度，可能导致载荷偏小或压头尺寸变化，间接使数值偏大。