主题：【第三届原创大赛】塑料洛氏硬度测试注意事项及结果误差分析

维权声明：本文为abrahamz原创作品，本作者与仪器信息网是该作品合法使用者，该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为，我们将追究法律责任。

    塑料洛氏硬度测试注意事项及结果误差分析
                                 
                                  abrahamz
摘要： 本文总结了在塑料洛氏硬度测试过程中应注意的事项并对影响测试结果的误差进行了简单的分析。

关键词： 洛氏硬度，注意事项，误差分析


    硬度是表征材料局部抵抗硬物压入其表面的能力，是一种重要的力学性能，是比较各种材料软硬的指标。硬度没有统一的意义，硬度值的物理意义随试验方法的不同，其含义不同，各种硬度单位也不同。
    硬度测试方法很多，主要有划痕法和压入法。本文讨论的洛氏硬度测试法，属于压入法。其原理为：用测量压痕深度值的大小来表示材料的硬度值。     
    引用标准:ASTM D785-08(图1)。

     
                              图1. 塑料洛氏硬度测试标准ASTM D785-08
   
    所用仪器：日本SHIMADZU公司生产的L-2020型洛氏硬度计（图2）。

                     
                                        图2. L-2020型洛氏硬度计

一、注意事项
    洛氏硬度测试依靠试件上的压头深度值，影响深度值的每个因素都会导致读数的错误，现分述如下：
    1.试件
    为了得到准确值，试件必须有一定的厚度，保证测试后试件的下表面无很小的压痕，这个极限厚度值随着测试材料的硬度而变化。通常厚度对深度的极限比率应超过8。如果一个试样的厚度不满足要求，可以将两个或两个以上的试样叠加至厚度符合标准。标准ASTM D785-08中规定的尺寸如下：
                                 
                                表1. 标准ASTM D785-08中的规定尺寸
                   
   
    在尺寸方面，还要注意，压痕的中心不小于从试件任何边缘算起的直径的2倍，两个相邻压痕线间必须保持压痕直径的4倍距离。
    试件的表面要保持清洁，不要被污染，不要有划痕，或人为损伤。
    2.测量头
    测试时要选用合适的测量头，使试件不会滑动、滚动或下垂，如果试件未被放在合适的测量头上，不但得不到准确读数，而且压头还会滑动，损坏。
    本人知道的测量头有以下3种：
    平测量头：它具有平的表面，用于测试具有平底的重物。
    点测量头：它具有小的可升高的平面，可用于小件、薄件或底不是全平的物体的测试。因为测试时试件和压头底部的测量头接触的点是很关键的。
    V型测量头：小型，它具有V型槽，用于圆形试件（直径小于3mm）
              大型，用于大直径圆形试件，如圆棒状物体。
    3.负载速度和负载支撑时间
    测量大负载的速度由装有轴润滑油的减振油缸来控制。速度会因油的粘度变化而受影响，油的粘度变化受季节变化及操作室温度变化影响。对于操作者来讲，有必要根据待测材料确定负载速度和负载控制时间。
    4.压头
    L-2020型硬度计的压头是球形压头，不是金刚石压头。
    在硬球使用时，在比HRB还柔软的材料上，很难会改变自己的形状，除非是在未知钢体的硬度之前进行测试，有可能被硬钢体试件磨损。这样的测试会引起球体永久变形，这就必须时刻修补球体，并且球座的制造也考虑到应适用于球的修补。
    更换球体时，要注意：压头帽控制球的适当位置。该帽必须为球留有至少1/3来暴露与压头之下。如果压头帽拧在球上，仅用手指压在球上使其易于控制。球定位螺旋末端要吹扫干净。支座的肩部与试件底部接触处不应有灰尘及碎片。
    稍微拧松压头螺丝，然后再拧上。压头螺丝内部是带有弹簧的双重构造，由它来控制压头的垂直吊锤。
       
二、误差分析
    1.读数偏高
    首先看压头压点，由于球变平而引起读数偏高，工作中摩擦，灰尘或碎片的存在也会引起读数偏高。
    2.读数偏低
    测试时仪器受到振动或压头松动会造成读数偏低。
    3.读数不一致
    这是由于试样未放牢，或者压头，负载选择不正确造成的。

三、总结
    洛氏硬度测试看似一个简单的测试，其中的影响因素还是不少的，要想获得一个准确的数据，各方面因素都要考虑到，以上分析了洛氏硬度测试过程中应注意的问题和影响结果的因素，只要我们在实际的测试过程中注意这些，相信我们就能得到比较准确的数据。
   
    以上是小弟在洛氏硬度计使用过程中的一点心得，欢迎大家不吝指正，相互交流，共同提高。