布氏硬度计的操作步骤
- 2025-05-15 09:08:08
布氏硬度计是用于测量材料硬度的常用设备,不同型号的操作细节可能略有差异,但以下是通用操作步骤及注意事项,供参考:
***、操作前准备
设备检查
确认硬度计电源正常,各部件(如压头、载物台、砝码等)安装牢固,无松动或损坏。
检查压头是否清洁、无磨损(布氏压头通常为硬质合金球或钢球,表面应光滑无划痕)。
确保试验力砝码齐全,且与所选试验力匹配(砝码重量需根据标准或材料硬度范围选择)。
试样制备
试样表面应光滑、平整,无氧化皮、油污或裂纹,表面粗糙度需符合标准(通常需研磨至 Ra≤1.6μm)。
试样厚度需满足要求(***般不小于压痕深度的 10 倍,且试验后试样背面不应出现可见变形)。
对于小尺寸或不规则试样,需使用合适的夹具固定(如 V 型架、平行垫块等)。
试验力选择
根据材料种类和硬度范围,按标准(如 GB/T 231.1、ISO 6506 等)选择试验力。
常见试验力有 62.5kgf、187.5kgf、250kgf、500kgf、750kgf、1000kgf、1500kgf、3000kgf 等,对应不同的压头直径(1mm、2.5mm、5mm、10mm)。
示例:测量钢件时,常用 10mm 压头 + 3000kgf 试验力;测量轻金属(如铝、铜)时,可能用 5mm 压头 + 1000kgf 试验力。
二、具体操作步骤
安装压头和砝码
将选定的压头装入主轴下端的压头孔中,确保安装到位(可轻轻晃动确认无松动)。
根据试验力组合,将相应砝码挂在杠杆系统的砝码挂钩上(部分设备为自动加载砝码,需通过面板选择试验力)。
放置试样
将试样平稳放置在载物台上,旋转手轮使载物台上升,直至试样表面与压头轻微接触(注意避免冲击压头)。
对于需要精确对中的试样,可通过硬度计的显微镜或光学系统观察压头与试样的位置,调整试样至中心位置。
加载试验力
钢、铜合金等硬材料:10~15 秒;
轻金属、铸铁等软材料:30 秒;
铅、锡等极软材料:60 秒。
按下 “加载” 按钮或转动手柄,使试验力均匀施加到试样上(加载过程应无冲击、振动)。
根据标准要求,保持试验力的时间(保荷时间):
卸载试验力
保荷时间结束后,按下 “卸载” 按钮或反向转动手柄,缓慢卸载试验力(避免快速卸载导致试样移位或压头损伤)。
测量压痕直径
旋转手轮降下载物台,取出试样。
使用硬度计配备的读数显微镜或图像测量系统,测量压痕的两条相互垂直的直径(精确至 0.01mm),取平均值作为压痕直径 d。
若压痕出现偏心、裂纹或边缘损伤,需重新试验。
计算硬度值
F 为试验力(N);
D 为压头直径(mm);
d 为压痕平均直径(mm)。
根据公式计算布氏硬度(HB):(HB = frac{0.102 times 2F}{pi D(D - sqrt{D^2 - d^2})})其中:
部分硬度计可自动计算并显示硬度值,无需手动计算。
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