布氏硬度計的操作步驟
布氏硬度計是用于測量材料硬度的常用設備,不同型號的操作細節(jié)可能略有差異,但以下是通用操作步驟及注意事項,供參考:
***、操作前準備
設備檢查
確認硬度計電源正常,各部件(如壓頭、載物臺、砝碼等)安裝牢固,無松動或損壞。
檢查壓頭是否清潔、無磨損(布氏壓頭通常為硬質合金球或鋼球,表面應光滑無劃痕)。
確保試驗力砝碼齊全,且與所選試驗力匹配(砝碼重量需根據標準或材料硬度范圍選擇)。
試樣制備
試樣表面應光滑、平整,無氧化皮、油污或裂紋,表面粗糙度需符合標準(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,且試驗后試樣背面不應出現可見變形)。
對于小尺寸或不規(guī)則試樣,需使用合適的夾具固定(如 V 型架、平行墊塊等)。
試驗力選擇
根據材料種類和硬度范圍,按標準(如 GB/T 231.1、ISO 6506 等)選擇試驗力。
常見試驗力有 62.5kgf、187.5kgf、250kgf、500kgf、750kgf、1000kgf、1500kgf、3000kgf 等,對應不同的壓頭直徑(1mm、2.5mm、5mm、10mm)。
示例:測量鋼件時,常用 10mm 壓頭 + 3000kgf 試驗力;測量輕金屬(如鋁、銅)時,可能用 5mm 壓頭 + 1000kgf 試驗力。
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(可輕輕晃動確認無松動)。
根據試驗力組合,將相應砝碼掛在杠桿系統的砝碼掛鉤上(部分設備為自動加載砝碼,需通過面板選擇試驗力)。
放置試樣
將試樣平穩(wěn)放置在載物臺上,旋轉手輪使載物臺上升,直至試樣表面與壓頭輕微接觸(注意避免沖擊壓頭)。
對于需要精確對中的試樣,可通過硬度計的顯微鏡或光學系統觀察壓頭與試樣的位置,調整試樣至中心位置。
加載試驗力
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” 按鈕或轉動手柄,使試驗力均勻施加到試樣上(加載過程應無沖擊、振動)。
根據標準要求,保持試驗力的時間(保荷時間):
卸載試驗力
保荷時間結束后,按下 “卸載” 按鈕或反向轉動手柄,緩慢卸載試驗力(避免快速卸載導致試樣移位或壓頭損傷)。
測量壓痕直徑
旋轉手輪降下載物臺,取出試樣。
使用硬度計配備的讀數顯微鏡或圖像測量系統,測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。
若壓痕出現偏心、裂紋或邊緣損傷,需重新試驗。
計算硬度值
F 為試驗力(N);
D 為壓頭直徑(mm);
d 為壓痕平均直徑(mm)。
根據公式計算布氏硬度(HB):(HB = frac{0.102 times 2F}{pi D(D - sqrt{D^2 - d^2})})其中:
部分硬度計可自動計算并顯示硬度值,無需手動計算。
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