布氏硬度計(jì)的操作步驟
布氏硬度計(jì)是用于測(cè)量材料硬度的常用設(shè)備,不同型號(hào)的操作細(xì)節(jié)可能略有差異,但以下是通用操作步驟及注意事項(xiàng),供參考:
***、操作前準(zhǔn)備
設(shè)備檢查
確認(rèn)硬度計(jì)電源正常,各部件(如壓頭、載物臺(tái)、砝碼等)安裝牢固,無松動(dòng)或損壞。
檢查壓頭是否清潔、無磨損(布氏壓頭通常為硬質(zhì)合金球或鋼球,表面應(yīng)光滑無劃痕)。
確保試驗(yàn)力砝碼齊全,且與所選試驗(yàn)力匹配(砝碼重量需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或材料硬度范圍選擇)。
試樣制備
試樣表面應(yīng)光滑、平整,無氧化皮、油污或裂紋,表面粗糙度需符合標(biāo)準(zhǔn)(通常需研磨至 Ra≤1.6μm)。
試樣厚度需滿足要求(***般不小于壓痕深度的 10 倍,且試驗(yàn)后試樣背面不應(yīng)出現(xiàn)可見變形)。
對(duì)于小尺寸或不規(guī)則試樣,需使用合適的夾具固定(如 V 型架、平行墊塊等)。
試驗(yàn)力選擇
根據(jù)材料種類和硬度范圍,按標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 231.1、ISO 6506 等)選擇試驗(yàn)力。
常見試驗(yàn)力有 62.5kgf、187.5kgf、250kgf、500kgf、750kgf、1000kgf、1500kgf、3000kgf 等,對(duì)應(yīng)不同的壓頭直徑(1mm、2.5mm、5mm、10mm)。
示例:測(cè)量鋼件時(shí),常用 10mm 壓頭 + 3000kgf 試驗(yàn)力;測(cè)量輕金屬(如鋁、銅)時(shí),可能用 5mm 壓頭 + 1000kgf 試驗(yàn)力。
二、具體操作步驟
安裝壓頭和砝碼
將選定的壓頭裝入主軸下端的壓頭孔中,確保安裝到位(可輕輕晃動(dòng)確認(rèn)無松動(dòng))。
根據(jù)試驗(yàn)力組合,將相應(yīng)砝碼掛在杠桿系統(tǒng)的砝碼掛鉤上(部分設(shè)備為自動(dòng)加載砝碼,需通過面板選擇試驗(yàn)力)。
放置試樣
將試樣平穩(wěn)放置在載物臺(tái)上,旋轉(zhuǎn)手輪使載物臺(tái)上升,直至試樣表面與壓頭輕微接觸(注意避免沖擊壓頭)。
對(duì)于需要精確對(duì)中的試樣,可通過硬度計(jì)的顯微鏡或光學(xué)系統(tǒng)觀察壓頭與試樣的位置,調(diào)整試樣至中心位置。
加載試驗(yàn)力
鋼、銅合金等硬材料:10~15 秒;
輕金屬、鑄鐵等軟材料:30 秒;
鉛、錫等極軟材料:60 秒。
按下 “加載” 按鈕或轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,使試驗(yàn)力均勻施加到試樣上(加載過程應(yīng)無沖擊、振動(dòng))。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,保持試驗(yàn)力的時(shí)間(保荷時(shí)間):
卸載試驗(yàn)力
保荷時(shí)間結(jié)束后,按下 “卸載” 按鈕或反向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,緩慢卸載試驗(yàn)力(避免快速卸載導(dǎo)致試樣移位或壓頭損傷)。
測(cè)量壓痕直徑
旋轉(zhuǎn)手輪降下載物臺(tái),取出試樣。
使用硬度計(jì)配備的讀數(shù)顯微鏡或圖像測(cè)量系統(tǒng),測(cè)量壓痕的兩條相互垂直的直徑(精確至 0.01mm),取平均值作為壓痕直徑 d。
若壓痕出現(xiàn)偏心、裂紋或邊緣損傷,需重新試驗(yàn)。
計(jì)算硬度值
F 為試驗(yàn)力(N);
D 為壓頭直徑(mm);
d 為壓痕平均直徑(mm)。
根據(jù)公式計(jì)算布氏硬度(HB):(HB = frac{0.102 times 2F}{pi D(D - sqrt{D^2 - d^2})})其中:
部分硬度計(jì)可自動(dòng)計(jì)算并顯示硬度值,無需手動(dòng)計(jì)算。
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