布氏硬度計(jì)講解

PAGE6PAGE12目錄一簡介 1二硬度計(jì)的技術(shù)參數(shù) 1三測試標(biāo)尺（壓頭和力值）的選擇 21、標(biāo)尺選擇 22、布氏硬度試驗(yàn)標(biāo)尺、壓頭、試驗(yàn)力的對應(yīng)關(guān)系 23、選擇方法 34、示值允許誤差及示值重復(fù)性 3四硬度計(jì)的安裝和調(diào)試 31、硬度計(jì)的工作條件 32、硬度計(jì)拆箱 33、硬度計(jì)安裝 44、操作面板功能介紹 55、硬度計(jì)使用前的準(zhǔn)備工作 66、硬度計(jì)的正確使用 7四硬度計(jì)的保養(yǎng)及注意事項(xiàng) 8五讀數(shù)顯微鏡的使用 81、顯微鏡簡介 82、讀數(shù)顯微鏡的技術(shù)參數(shù) 93、讀數(shù)顯微鏡使用 94、讀數(shù)顯微鏡保養(yǎng)注意事項(xiàng) 10六附件（裝箱單） 11一簡介硬度是材料機(jī)誡性能的重要指標(biāo)之一，而硬度試驗(yàn)則是判斷金屬材料或零件質(zhì)量的重要手段。由于金屬的硬度與其它機(jī)誡性能有相互對應(yīng)關(guān)系，因此，大多數(shù)金屬材料可以通過測定硬度近似地推算出其它機(jī)誡性能，如強(qiáng)度、疲勞、蠕變和磨損等。本儀器采用單片機(jī)控制，傳感器采集信號，步進(jìn)電機(jī)加荷的閉環(huán)控制系統(tǒng)。布氏硬度試驗(yàn)主要用于鑄鐵、鋼材、有色金屬及軟合金等材料的硬度測定，此外還可以用于硬質(zhì)的塑料、電木等某些非金屬材料硬度的測定。二硬度計(jì)的技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)力：62.5kgf(612.9N)、100kgf(980.7N)、125kgf(1226N)、187.5kgf(1839N)250kgf(2452N)、500kgf(4903N)、750kgf(7355N)、1000kgf(9807N)1500kgf(14710N)、3000kgf(29420N)壓頭規(guī)格：φ2.5mm球壓頭φ5mm球壓頭φ10mm球壓頭測量顯微鏡放大倍率：20X測微轂輪最小讀數(shù)：0.01mm被測試件允許最大高度：220mm壓頭中心到機(jī)身距離：135mm延時控制：5~60秒可調(diào)電源電壓：AC220V±5%，50~60Hz電源額定功率：60W硬度計(jì)外形尺寸（長×寬×高）550×210×750（mm）儀器重量約：112kg(裝箱重量約:140kg)硬度測試范圍：8～650HBW三測試標(biāo)尺（壓頭和力值）的選擇1、標(biāo)尺選擇為了確保布氏硬度測試的正確，標(biāo)尺選擇時應(yīng)按表1和表2選擇。表1材料布氏硬度F/D2鋼及鑄鐵＜14010≥14030銅和銅合金＜35535~13010＞13030輕金屬及其合金＜352.535~805,10＞8010F—試驗(yàn)力（kg）D—球直經(jīng)（mm）2、布氏硬度試驗(yàn)標(biāo)尺、壓頭、試驗(yàn)力的對應(yīng)關(guān)系（表2）表2硬度符號壓頭球直徑（mm）F/D2試驗(yàn)力N（kg)HBW10/3000103029420(3000)HBW10/1500101514710(1500)HBW10/100010109807(1000)HBW10/5001054903(500)HBW10/250102.52452(250)HBW10/100101980.7(100)HBW5/7505307355(750)HBW5/125551226(125)HBW2.5/187.52.5301839(187.5)HBW2.5/62.52.510612.9(62.5)3、選擇方法方法1：例如已知硬度值160左右，按表1選擇F/D2為30，然后查表2，可選擇三種標(biāo)尺HBW10/3000、HBW5/750、HBW2.5/187.5。又例如已知硬度值為30＜35，查表1得F/D2為2.5，則查表2應(yīng)選擇標(biāo)尺HBW10/250，也就是用壓頭直徑10mm，力值250kg進(jìn)行測試。方法2：如不知道試驗(yàn)材料的大概硬度值則試驗(yàn)力的選擇應(yīng)使壓痕直徑（d）與球直徑（D）保持0.25D＜d＜0.6D的關(guān)系。4、示值允許誤差及示值重復(fù)性（表3）表3標(biāo)準(zhǔn)硬度塊示值允許誤差（相對H）示值重復(fù)性誤差≤125±3％0.03d125＜HBW≤225±2.5％0.025d＞225±2％0.02dH—標(biāo)準(zhǔn)塊的標(biāo)定硬度值d—壓痕直徑的總平均值四硬度計(jì)的安裝和調(diào)試1、硬度計(jì)的工作條件1.1在室溫?cái)z氏10~30度范圍內(nèi)；1.2室內(nèi)的相對濕度不大于65%；1.3在無震動的環(huán)境中；1.4周圍無腐蝕性介質(zhì)。2、硬度計(jì)拆箱2.1卸去箱體底部側(cè)面的四個螺母，抬起移開箱體，取出附件箱。2.2抬高底板，用扳手將底板下的2只M10螺栓旋出，硬度計(jì)與底板脫離，提出硬度計(jì)（注意安全）。拆箱后的硬度計(jì)安放在穩(wěn)固的工作臺上，在工作臺適當(dāng)位置開孔（尺寸位置參考圖1），使螺桿（5）能正常向下工作。圖13、硬度計(jì)安裝3.1去掉螺桿(5)和壓頭安裝桿之間的墊塊，將螺桿(5)上的防銹油擦干凈，待干燥后涂上適量薄質(zhì)機(jī)油潤滑（圖2）。3.2打開上蓋(2)，將固定活動部件的白紗帶都解去。3.3觀察輔助杠桿（14）后面的刀口組，刀口（13）是否落入刀槽（12）中，如果刀口脫離刀槽，請用手按下輔助杠桿（14），將刀槽（12）套在刀口（13）上（圖3）。（這種情況一般不會發(fā)生，只有在強(qiáng)烈震動的情況下才會發(fā)生。）圖21.主體2.上蓋3.壓頭4.試臺5.升降螺桿6.旋輪7.電源開關(guān)8.保險(xiǎn)絲盒9.電源插座10.控制面板圖311.輔助杠桿12.刀槽13.刀口14.大杠桿4、操作面板功能介紹4.1硬度計(jì)面板功能包括六個輸入鍵和加荷、保荷、卸荷三個狀態(tài)指示（圖4）。4.2FORCE試驗(yàn)力設(shè)置鍵:試驗(yàn)力共有10級，5個窗口顯示，當(dāng)紅色發(fā)光管亮?xí)r，對應(yīng)上檔試驗(yàn)力（62.5、100、125、187.5、250）；發(fā)光管綠色時，對應(yīng)下檔試驗(yàn)力(500、750、1000、1500、3000)。圖44.3TIME保荷時間設(shè)置鍵:每按一次增加（或減少）5秒，選擇范圍5～60秒，由B窗顯示。4.4CLR鍵每次測試前，均需要按清零鍵，出現(xiàn)故障后開機(jī)，也要按“清零”鍵，使之消除內(nèi)部殘余力。4.5STOP鍵硬度測試中遇到緊急情況需停止操作，按此鍵，硬度計(jì)恢復(fù)到起始狀態(tài)，下降螺桿（5）使試樣無接觸后按“清零鍵”。4.6LOADING、DWELL、UNLOADING三個狀態(tài)，硬度測試過程中要進(jìn)入加荷-保荷-卸荷三個階段，每個階段的發(fā)光管分別提示。5、硬度計(jì)使用前的準(zhǔn)備工作5.1被測試件的表面應(yīng)平整光滑，不得有污物、氧化皮、凹坑及顯著的加工痕跡。5.2試件的最小厚度應(yīng)大于壓痕深度的10倍。測試后，試件背面不得有可見的變形痕跡。試件最小厚度與硬度間關(guān)系（參見表4）5.3被測試件應(yīng)穩(wěn)定地放在試臺上，實(shí)驗(yàn)過程中試件不得移動，并保證試驗(yàn)力能垂直施加于試件上。6、硬度計(jì)的正確使用6.1將壓頭推進(jìn)壓頭軸孔中，貼緊支撐面，把壓頭柄缺口平面對著螺釘，略微擰緊壓頭緊固螺釘。6.2打開電源開關(guān)，面板顯示倒計(jì)數(shù)，儀器在自動調(diào)整位置，當(dāng)試驗(yàn)力顯示窗口（A）為0時，儀器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。6.3開機(jī)時儀器的預(yù)置力值設(shè)定在250kgf(2452N)，保荷時間設(shè)定15秒，如要選擇其他試驗(yàn)力和時間，請參閱操作面板功能介紹。6.4準(zhǔn)備工作就緒后，將試件平穩(wěn)地放在試臺(4)上，轉(zhuǎn)動旋輪(6)上升試件，當(dāng)試驗(yàn)力施加時，A窗開始顯示試驗(yàn)力。注意：選用上檔試驗(yàn)力（紅色發(fā)光管亮）時，手動加力約27kgf，儀器發(fā)出“嘟”響聲，則儀器自動加載試驗(yàn)力；若手動用力過大（40kg）時，儀器發(fā)出“嘟、嘟、…”聲不斷，不能正常工作，請退下試臺，改換測點(diǎn)位置重做。當(dāng)選用下檔試驗(yàn)力（綠色發(fā)光管亮）時，手動加力約90kg，儀器自動加載試驗(yàn)力。6.5加荷、保荷、卸荷三個階段結(jié)束后，一次硬度測試過程結(jié)束，退下試臺，儀器自動復(fù)位。（保荷時加載部分有輕微異響為正?，F(xiàn)象）6.6試驗(yàn)力的保持時間：黑色金屬10～15秒，有色金屬30秒，硬度值小于35HBW時為60秒。6.7在試件上均勻分布測定硬度值，兩相鄰壓痕中心距離不小于壓痕直徑的3倍；壓痕中心至試樣邊緣距離不小于壓痕直徑的2.5倍。不按此要求測試，壓痕會出現(xiàn)不對稱現(xiàn)象，硬度值得不到正確的測試數(shù)據(jù)。6.8每個壓痕直徑的測量在相互垂直的兩個方向上進(jìn)行。取其平均值，兩垂直方向直徑之差與其中直徑較短的直徑之比不應(yīng)大于1%。6.9本機(jī)的電器采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，它能動態(tài)地反映實(shí)驗(yàn)過程中試驗(yàn)力變化的真實(shí)情況。在整個保荷時間內(nèi)，力值數(shù)碼管（A窗）不斷地顯示其瞬間力值，隨著壓頭逐漸壓入試件至設(shè)定值，然后是保荷過程，此時力值也逐漸減少，當(dāng)力值減少到規(guī)定的誤差范圍時，儀器會自動進(jìn)行補(bǔ)償，使試驗(yàn)力始終保持在規(guī)定范圍內(nèi)。（保荷時加載部分有輕微異響為正?，F(xiàn)象）四硬度計(jì)的保養(yǎng)及注意事項(xiàng)1本儀器在出廠前的全面測試中，各項(xiàng)技術(shù)要求均已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，出廠后由于裝拆或運(yùn)輸或電壓等方面的原因，可能會造成儀器某些數(shù)據(jù)的變動一般可作以下處理：1.1在不裝壓頭的情況下，先用3000kgf(29420N)試驗(yàn)力壓幾次，使一起變形量消除，電器元件運(yùn)行正常，減少測試誤差。1.2儀器的各級試驗(yàn)力的加、卸信號均由傳感器反饋，傳感器的輸出信號是相當(dāng)微弱的，為此我們在電路中已經(jīng)加裝了抗干擾組件，但為保證儀器的正常工作及避免可能發(fā)生的不必要的損壞，儀器在使用時周圍應(yīng)避免強(qiáng)電干擾源。2儀器電源應(yīng)有可靠接地和穩(wěn)壓裝置。3儀器在加卸荷過程中會發(fā)出一些輕微的響聲，這是加荷機(jī)構(gòu)在作自動調(diào)整，屬正常的現(xiàn)象。保荷時加載部分有輕微異響為正?，F(xiàn)象。4硬度計(jì)螺桿(5)等活動表面，均定期加油潤滑。5硬度計(jì)測試完后應(yīng)關(guān)閉電源。6硬度計(jì)應(yīng)保持清潔，測試后罩上防塵罩。硬度塊、球壓頭使用后涂上防銹油，防止生銹。7硬度計(jì)做好周期鑒定工作，每年至少一次以保證硬度計(jì)的準(zhǔn)確性。五讀數(shù)顯微鏡的使用1、顯微鏡簡介配套的讀數(shù)顯微鏡主要用于布氏硬度壓痕的測量，它結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。（圖5）圖52、讀數(shù)顯微鏡的技術(shù)參數(shù)2.1測量顯微鏡放大倍率：20X2.2轂輪最小讀數(shù)：0.01mm2.3視場的有效測量范圍6mm。3、讀數(shù)顯微鏡使用3.1例：測試HBW10/3000布氏硬度值。裝上φ10mm球壓頭,按試驗(yàn)力方向鍵“▲”將綠燈移到3000kgf上方，將試件放在試臺上，轉(zhuǎn)動旋輪(4)使試臺上升，當(dāng)壓頭碰到試件時，再慢慢上升試臺，直到A窗口試驗(yàn)力為90kgf時，聽到“嘟”響聲后停止，儀器會自動加力到3000kgf,然后保持試驗(yàn)力及卸除試驗(yàn)力，加卸力結(jié)束，退回試臺。3.2將打好布氏硬度壓痕的試件放在平穩(wěn)的臺面上，把讀數(shù)顯微鏡置于試件上，長鏡筒的缺口處對著自然光或用燈光照明。旋轉(zhuǎn)目鏡上的眼罩，使壓痕邊緣清晰。3.3選擇目鏡中任一條固定數(shù)字刻線為起始線（數(shù)字2）與壓痕左邊相切。固定讀數(shù)顯微鏡，轉(zhuǎn)動讀數(shù)轂輪，移動目鏡中的刻線相切于另一邊（圖6）目鏡中觀察數(shù)值為6-2=4mm轂輪讀數(shù)41格,轂輪每小格為0.01mm，則讀數(shù)為41×0.01=0.41mm布氏硬度壓痕直經(jīng)為4mm+0.41mm=4.41mm查《布氏硬度對照表》P9得：186HBW10/3000當(dāng)布氏壓痕直徑在目鏡觀察中另一相切邊超過半格時，計(jì)算壓痕直經(jīng)時加上0.5mm（圖7）布氏硬度壓痕直經(jīng)為4mm+0.5+41×0.01mm=4.91mm查《布氏硬度對照表》P9得：148HBW10/30004、讀數(shù)顯微鏡保養(yǎng)注意事項(xiàng)4.1讀數(shù)顯微鏡的精度在出廠時已調(diào)整好，不可自行拆裝。4.2讀數(shù)顯微鏡存放和使用時，應(yīng)避免灰塵，潮濕和有腐蝕性氣體的環(huán)境中。4.4讀數(shù)顯微鏡透鏡表面有臟物應(yīng)用柔軟的脫脂棉、擦鏡紙拭擦，碰到油漬污染時，可用脫脂棉蘸取少許酒精或乙醚混合液輕擦。六附件（裝箱單）序號名稱（規(guī)格）數(shù)量120×讀數(shù)顯微鏡1只2φ2.5mm球壓頭1只3φ5mm球壓頭1只4φ10mm球壓頭1只5小平面試臺1只6大平面試臺1只7V型試臺1只標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊8HBW/3000/10(150～250)1塊9HBW/1000/10(75～125)1塊10HBW/187.5/2.5(150～250)1塊11保險(xiǎn)絲2只12電源線1根13產(chǎn)品合格證書1份14產(chǎn)品使用說明書1本15布氏硬度對照表1本壓痕平均直徑d試樣最小厚度球直徑D=1D=2.5D=5D=100.20.080.30