洛氏硬度计示值误差的原因分析

（广东省江门市质量计量监督检测所，广东 江门 529000）

洛氏硬度计示值误差的原因分析

吕秋劲

（广东省江门市质量计量监督检测所，广东 江门 529000）

本文对实际检定工作中遇到的影响洛氏硬度计示值误差的原因进行了分析。

洛氏硬度计；示值误差；凸圆柱面上的试验

洛氏硬度计在许多企事业单位中都有大量使用，是许多工厂和检测机构作为质量管理和质量控制的一种常用的检测仪器，也是我们计量检定人员经常接触的计量仪器。以下的一例对洛氏硬度计示值误差的原因分析也许会对我们的工作有一定的启发。

笔者对某五金厂一台洛氏硬度计进行计量检定。该硬度计是一台型号为HR-150的洛氏硬度计，有HRA，HRB，HRC三个标尺，买回来有几年了，每年都有进行定期的计量检定。作为后续检定，我根据JJG112-2003 金属洛氏硬度计检定规程，对该硬度计的外观、加力速度，试样位移和机架变形，硬度计示值等检定项目进行了检定，一切正常。当我准备离开时，该厂的技术主管来到现场向我反映使用该硬度计对他们厂的产品进行测量时，其结果偏小，与他们产品的要求相差较大，因此怀疑该硬度计的示值有问题，并希望我能帮他们找一下原因。

知道这种情况之后，我也觉得有些奇怪，于是向对方解释这台硬度计刚通过检定，其各项性能指标都符合检定规程的要求，不太可能是仪器的问题，同时也表示愿意帮客户分析找出原因。了解到其产品在硬度方面的要求是（27±2）HRC。为了消除对方的疑虑，又拿出了标准洛氏硬度块当着对方的面对该硬度计的硬度示值测了几点，发觉该硬度计的示值与标准值相比大了0.8HRC，而不是像对方所反映的示值误差偏小，其示值误差和示值的重复性均符合检定规程要求。为了保险起见，我又对该硬度计的升降丝杠轴线与主轴轴线的同轴度以及主轴与试台台面的垂直度等两项应该在首次检定中检定的项目也检查了，其结果也都符合检定规程的要求。随后为了逐项找出原因，我又让对方的试验员当场用我带来的标准硬度块测了几点，结果也符合检定规程要求。通过以上方法，基本排除了仪器误差和人员操作的原因。

在排除了仪器误差和人员操作的原因之后，对方也表示其原材料采购于正规厂家，而且进货时也有试验，出现问题的机会较小，但做成产品来试验时，却发现其硬度值偏低得严重。我于是要求对方拿他们的产品来试一下。产品拿来了之后，我发现产品是一些细的不锈钢圆条。在试验过程中，试验员截取一段圆钢条放在V型台座上，用洛氏硬度计来检测硬度。其结果显示硬度值偏小。根据我以前看过的一些资料，对于这种放在V型台座上测试的圆钢条是属于凸圆柱面上的试验，其结果需要修正，结果的修正值与圆柱面的曲率半径有关。于是我向其技术主管询问产品的规格尺寸，得到的答复是规格有多种，都是圆条状，直径在φ3mm到φ5mm之间。我随后又用游标卡尺选其中最粗的一根量了一下，是φ5mm的。然后让试验员截取一段，放在V型台座上按规定的要求在不同位置测了几点并记录下来，发觉与27HRC的标准差得比较多，示值偏小。

表1

笔者在国标GB/T 230.1—2009金属材料洛氏硬度试验 第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）中找到了影响示值的原因。在国标GB/T 230.1—2009的附录C中的表C.1，表上给出了在凸圆柱面上做洛氏硬度C标尺试验的修正值。现节录其表格如表1：

根据表1所示，当圆柱面的曲率半径等于或小于5mm的时候，在27HRC的读数由于修正值太大，因而不在表中规定。换而言之，由于试样的曲率半径尺寸太小，同时其试样的硬度值也太小，所以测得结果的修正值太大从而影响了测量的准确性。由此看来厂方所放映的测量结果不准，很大程度上与其试样的外形尺寸有关，而并非是由于硬度计本身的问题。对于在这种小尺寸凸圆柱面的工件，并且其材料本身的硬度值也不高的情况，直接把试样放在V型台座上对其洛氏硬度值进行测量，其结果与实际情况会有较大的差距。如果要准确测出这种工件的洛氏硬度值，必须在试件的形状尺寸或者试验方法等方面作出改变。

在找出了原因之后，笔者提出以下的建议：

1 建议在原材料进货的阶段对材料的洛氏硬度值进行检测。因为这时材料还没加工成成品，可以根据实际情况取试样，其试样的外形尺寸要可能地适合金属材料的洛氏硬度试验方法，同时要注意如果试样还是这种凸圆柱面的话，要根据其曲率半径查国标GB/T 230.1—2009取合理的修正值。

2 如果实在是一定要对加工好的产品工件进行洛氏硬度的检测的话，鉴于其产

品外形尺寸和硬度的特殊性，建议厂方根据实际情况选用其它合适的试验方法，例如采用显微硬度的测量方法，测出其显微硬度值，再查找资料，把显微硬度值换算为洛氏硬度值。

通过对这一次的洛氏硬度计的示值误差原因分析，我有以下的体会：

1 作为一名计量检定人员，不仅要对所检仪器的检定规程和检定方法要熟悉，而且最好要对该仪器的使用及其试验方法及使用相关的标准及规范都要尽可能的了解一些。因为客户在使用仪器的过程中，会遇到许多问题，不时需要我们去协助查找原因，例如试验比对对不上等，由于其中涉及的原因很多，这就要求我们检定人员的知识面要扩宽一点，才能更好的为客户解决一些在使用过程中发现的问题。

2 还有许多厂家生产类似形状的产品，例如生产电机转轴等。在以后的工作中，我们在还有机会碰到类似的企业，类似问题，这就要求我们根据实际情况，逐一分析原因，排查问题，及时向相关的客户提出适当的建议，提高服务质量，从而为客户提供更好的服务。

[1] GB/T 230．1—2009，金属材料洛氏硬度试验[S]．第1部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺）．

[2] JJG112-2003，金属洛氏硬度计检定规程[S]．

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