最新版HD9-45型光学表面洛氏维氏硬度使用说明书.docx

目 录1、HD945型光学表面洛氏维氏硬度简介12、硬度计的安装和调试13、表面洛氏硬度的正确使用44、维氏硬度的正确使用105、硬度计的保养及注意事项136、硬度计的故障排降147、HD945型光学表面洛氏维氏硬度计电器原理148、附件（装箱单）151、HD945型光学表面洛氏硬度计简介1.1 HD9-45型光学表面洛氏、维氏硬度计具备了七级试验力，二种试验方法可供用户选择。能满足表面洛氏和维氏的硬度测试。硬度计试验力的转换采用半自动装置，施加试验力速度由缓冲器流量控制。表面洛氏硬度示值由光学投影屏直接读取；维氏硬度示值由显微镜装置测量（在相互垂直的二个方向测量），用其算术平均值查表获得。本仪器具备很高的灵敏度和稳定性，广泛适用于车间和实验室。2、硬度计的安装和调试2.1 硬度计的工作条件2.1.1 在室温（235）范围内。2.1.2 室内的相对湿度不大于65%.2.1.3 在无震动的环境中。2.1.4 周围无腐蚀介质。2.2 硬度计的技术参数2.2.1 电源电压AC220V/50HZ 电源插座必须用三芯插座，接地端必须符合规定的保护接地要求。2.2.2 被测试件允许最大高度： a.测试表面洛氏硬度：160mm； b.测试维氏硬度：100mm；2.2.3 压头中心到机壁最大距离：200mm2.2.4 试验力：洛氏（147.1、294.2、441.3）N；维氏（49、98、196、294.2）N。2.2.5 显微镜放大倍率：751502.2.6 硬度计外形尺寸（长宽高）；（546300767）mm；2.2.7 硬度计重量：85kg2.3 硬度计的拆箱和安装2.3.1 仪器放置的工作台应稳固（见图1，外形尺寸仅作参考），并调到水平，其水平度不超过1m.m/m，同时在工作台适当位置开孔，为螺杆升降之用。图1图21、上盖 2、面罩 3、读数投影屏 4、测量显微镜 5、微调旋钮6、压头 7、试件 8、溜板试台 9、防护罩 10、旋轮11、缓冲器调节手轮 12、光源调节手轮 13、加卸试验力手柄 14、后盖15、变荷手轮 16、电源线 17、波段开关2.3.2 剪断包装箱外面的打包铁皮，旋下外包装箱下面的四个螺母，整个包装箱即可向上取出。卸下底板上的二个螺钉，将仪器放在调试好的工作台上（仪器的升降螺杆应在工作台孔的中间）。2.3.3 拆除在旋轮（10）上的纱带，逆向转动旋轮，取下在升降螺杆与压头之间的垫圈。松开套在升降螺杆外的防护罩（9）上面的两边的螺钉，取下防护罩，用汽油将升降螺杆上的防锈油擦干净，待干燥后涂上适量薄质机油，套上防护罩，旋紧螺钉（防护罩的上平面应与升降螺杆凸台平面一致，注意不是工作台安装平面）。2.3.4打开上盖和后盖，将扣住光学杠杆上的橡皮筋解去，拆除吊杆上的纱带，把垫在予负荷杠杆下的斜形发泡块取出，操作时要小心，不要触及光学杠杆、镜座和镜片，因为它将影响到投影的清晰度和标尺的位置，造成硬度示值误差。2.4 砝码组的安放（图3）2.4.1 取出附件箱内的砝码组擦净，看清砝码的编号。将仪器上的变荷手轮（15）顺时针旋至147处，分别将砝码1（19）、砝码2（20）、磕码3（21）、砝码4（23）放在四个叉架（22）上，转动变荷手轮，观察砝码上的圆柱销是否安放在叉架的凹槽内。（注意：不能逆时针转动变荷手轮，因为在加载时转动手轮很容易造成齿轮错位和试验力的不匹配）。当叉架与砝码圆柱销刚脱开的瞬间，注意吊杆与砝码是否晃动，如晃动说明砝码没有放好在水平和圆周两个方向将砝码逐个调整到位，直到砝码不晃动为止。图32.5 缓冲器加油2.5.1 仪器缓冲器里的油在出厂前已抽去，因为仪器的光学镜片与缓冲器非常接近，在运输中缓冲器里的油很可能溅到镜片，所以在使用前先加油。2.5.2 将加卸试验力手柄（13）朝后推，逆时针方向旋松缓冲器调节手轮，移开注油孔上的小盖板，用针筒注入10号左右机油约60ml，油量注入的多少以推拉加卸试验力手柄时无吸空声为准。油量注入过多时会溢出，应把溢出的油擦净，防止溢出的油污染镜片。2.6 试验力速度的调整2.6.1 插上电源线（16）转动波段开关（17）箭头对准“洛”字位，此时电源接通，若发现投影屏（3）标尺模糊不清，可调节光源调节手轮（12），使灯炮旋转或上下升降，调至标尺清晰，然后把滚花螺母旋紧。2.6.2 转动变荷手轮到“294”处。2.6.3 安装试台（7）和金刚石圆锥压头（6），用手的中指顶住金刚石头部，轻轻地朝压头杆孔推进，紧贴支承面，把压头紧固螺钉略为拧紧。2.6.4把（75-80）HR30N标准硬度块置于试台上。2.6.5顺时针转动旋轮（10），使试台上升，应使硬度块缓慢无冲击地与压头接触，直至标尺基线于投影屏固定刻线重合。2.6.6加卸试验力手柄朝后推，缓冲器工作，投影屏内的标尺逐渐下降，标尺从启动到停止这段时间为主试验力施加时间，规定为13秒，若速度过快，顺时针转动缓冲器调节手轮，反之亦反。调试结束将上盖和后盖安装好。3、表面洛氏硬度的正确使用3.1 表面洛氏试验法是用金刚石圆锥压头或一定直径的钢球头在初试验力P0和主试验力P1先后作用下压力试件，以在总试验力P（P0+ P1）作用后，保持一定的时间，卸除主试验力，保留初试验力的压力深度P1与在初试验力作用下的压入深度P0之差e来表示压痕深度的永久增量。每压入0.001mm为一个表面洛氏硬度单位（图4）。此种试验特点：硬度测试速度快，试验力小，留下微小压痕，一般情况下不影响试件的正常使用。图43.2 表面洛氏硬度试验公式HRN（T）100-e eh1h0/0.0013.3 表面洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用举例（表1）表1标尺压头初试验力（N）总试验力（N）应用举例HR15NHR30NHR45NHR15THR30THR45T金刚石压头圆锥角1200顶端球面半径0.2mm钢球直径1.5875mm压头（1/16英寸）29.4229.42147.1294.2441.3147.1294.2441.3氮化钢、各种薄钢板、刀口和其他零件边缘部分和表面部分。软钢、黄铜、青铜、铝合金等薄板。3.4 表面洛氏硬度技术参数3.4.1 初试验力29.42N 允差2.0%3.4.2 总试验力147.1N、294.2N、441.3N 允差1.0%3.4.3 压头规格 A、金刚石圆锥压头 B、1.5875mm钢球压头3.4.4 表面洛氏硬度计示值允差和重复性要求（表2）表2标尺标准块硬度范围示值允差示值重复性15N（70-75）HR15N2HRN0.04（100-H）或2.4洛氏单位（78-88）HR15N（89-91）HR15N30N（42-54）HR30N（55-73）HR30N（74-80）HR30N45N（20-31）HR45N（32-61）HR45N（63-70）HR45N15T（76-80）HR15T3HRT0.06（100-H）或1.2洛氏单位（81-87）HR15T（88-93）HR15T30T（43-56）HR30T（57-69）HT30T（70-82）HR30T45T（12-33）HR45T（34-54）HR45T（54-72）HR45T3.5 表面洛氏硬度试验条件3.5.1 试件应平坦，不得有外来污物及杂质，其表面粗糙度不低于 s 3.5.2 试件应稳定地放在试台上，接触面必须干净。试验过程中试件不得移动，并保证试验力能垂直施加于试件上。3.5.3 试件或试件表面上最小厚度的确定取决于预期硬度值（表3），试验后试件背面不得留有变形痕迹。 表3试件厚度mm表面洛氏硬度值（N）HR15NHR30NHR45N0.150.200.250.300.360.410.460.510.560.610.660.71929088837668-8278.574665747-777472686358513720试件厚度mm表面洛氏硬度值（T）HR15THR30THR45T0.250.300.360.410.460.510.560.610.669186817568-707364554534-7162534331183.5.4 当被测试件为圆柱形时，必须使用“V”型试台，试件直径小于25mm时，其测试结果可根据不同直径参数，进行修正（表4）。表4硬度值（HR15N、HR30N、HR45N）圆柱形式件直径mm3.26.410131925修正值2025303540455055606570758085-3.02.52.01.51.00.53.03.03.02.52.52.02.02.01.51.51.01.00.50.52.02.02.02.01.51.51.51.51.01.01.00.50.50.51.51.51.51.51.51.01.01.01.00.50.50.50.50.51.51.51.01.01.01.01.00.50.50.50.50.5001.51.01.01.01.01.00.50.50.50.50.5000硬度值（HR15N、HR30N、HR45N）圆柱形试件直径mm3.26.410131925修正值2030405060708090-3.01.5-2.01.0-3.02.51.51.0-3.02.52.01.50.5-3.02.52.01.51.00.53.02.52.52.01.51.01.00.52.02.02.01.51.51.00.50.53.6 表面洛氏硬度的操作3.6.1 接通电源，将开关拨向“洛”位，投影屏灯亮。3.6.2 根据被测试件的技术要求，按表1选择标尺，顺时针转动变荷手轮，确定总试验力。3.6.3 安装试台和压头，将试件置于试台上。3.6.4 顺时针转动旋轮，升降螺杆上升，直至光学杠杆上的标尺基线与投影屏刻线重合，不重合间距允许2格，若超过此范围不得下降或上升升降螺杆，应移动试件的测点位置重做。3.6.5 微调旋钮（5），二刻线重合，此时初试验力已施加（初始状态，微调旋钮螺钉应在最高点）。3.6.6 将加卸试验力手柄朝后推，施加主试验力，其速度控制在（1-4）秒内。3.6.7 总试验力保持时间为（51）秒。此时间与塑性变形关系较敏感的金属，总试验力的保持时间可适当延长，但应在检验报告中注明。3.6.8 总试验力保持时间结束，要求在2-3秒内均匀地将加卸试验力手柄朝前位，卸除主试验力。3.6.9 立即读取标尺上的数据，此值为被测试件的表面洛氏硬度值。3.6.10 逆时针转动旋轮，升降螺杆下降，更换测点位置，重复上述操作（图5）。3.7 表面洛氏硬度示值调整3.7.1 硬度计由于各种原因造成的示值误差，试验人员可作适当调整（图6）。方法：打开上盖，如测出的示值较标准硬度块示值低，则可用螺丝刀将弹簧片上的螺钉（25）逆时针微量旋松，同时将螺钉（26）顺时针方向微量旋紧。检紧角位移相同，直至调整到允差范围（表2）。如测出示值高于标准块硬度示值，则反方向旋转螺钉。图64、维氏硬度的正确使用4.1 维氏硬度的试验方法是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试验力压入试样表面，经规定保持时间后（试验力保持时间为10-15秒），卸除试验力，测量压痕两对角长度d1和d2，取其算术平均值，查表或代公式可获得硬度值（图7）图74.2 维氏硬度试验公式 P（N） d1+d2HV0.1891 d d2(mm2) 24.3 维氏硬度技术参数4.3.1 试验力：49N、98N、196N、294N，允差1%。4.3.2 压头规格：金刚石1360四棱锥维氏压头4.3.3 维氏硬度计示值误差和重复性要求（表5）硬度符号示值误差重复性要求HV5、HV10、HV203.0%225HV 0.03dHV30、2.0%225HV 0.02d4.3.4 测量显微镜放大倍率：75倍、150倍 A、当放大75倍时，使用5物镜 B、当入大150倍时，使用10物镜4.3.5 测微目镜毂轮最小分度值 A、使用5物镜，分度值I0.002mm B、使用10物镜，分度值I0.001mm4.3.6 维氏硬度压痕测量允许长度 A、放大倍率75倍时，d1.2mm B、放大倍率150倍时，d0.6mm4.3.7 维氏硬度测量范围：8HV-1000HV4.4 维氏硬度试验条件4.4.1 试件的试验面为光滑平面，试验面粗糙度必须保证压痕对角线能精确地测量，一般不低于 1.64.4.2 试件应稳定地放在工作台上，接触面必须干净，试验过程中试件不得移动，并保证试验力垂直施加于试件上。4.4.3 试件或试验层的厚度至少应为对角线平均长度的1.5倍，试验后，试件背面不应出现可见变形痕迹。4.4.4 当被测件为圆柱形时，必须使用“V”型试台。凡在曲面上进行硬度测试时，其值要进行修正。修正系数根据压痕对角线平均值d与圆柱形直径D的比值查表（见对照表）。4.5 维氏硬度的操作4.5.1 取出附件箱内专用装置，擦净防锈油（图8）。将下溜板（35）与升降螺杆（37）按图装配，旋紧滚花螺母（36）。4.5.2 显微镜座（30）插入硬度计左边支架（34）孔中，对准凹坑，旋紧螺钉（32）。要求显微镜座下平面与溜板工作台垂直。4.5.3 插入测微目镜（31）和灯座（33），将物镜（29）旋入显微镜座内。4.5.4 把试件（28）置于试台（27）上，将上溜板移至下导轨外侧挡钉（38）处。4.5.5 接通电源，开关拔向“维”位，投影屏灯亮，内照明灯亮。4.5.6 根据被测试件的试验要求，顺时针转动变荷手轮，确定试验力。4.5.7 安装维氏压头，手的中指顶住金刚石部，轻轻地朝压头杆孔推进，贴紧支承面，把压头紧固螺钉略为拧紧，用擦镜纸或酒精棉球将压头轻擦干净。4.5.8 顺时针转动旋轮，升降螺杆上升，直至光学杠杆上的标尺基线与投影屏刻线重合，不重合允差2格。4.5.9 加卸试验力手柄朝后推，施加试验力。从加试验力开始至全部试验力施加完毕的时间应在（2-10）秒之内，由缓冲器调节手轮调准。4.5.10 黑色金属，试验力保持时间为（10-15）秒，有色金属为（302）秒。4.5.11 总试验力保持时间结束，将加卸试验力手柄匀速前位，卸除试验力。4.5.12 转动旋轮，使升降螺杆下降，（下降距离以试件与物镜相互不碰既可）将溜板与试件一起平稳地移到显微镜下，轻靠挡钉。4.5.13 逐步微量下降溜板试台，并以升降螺杆孔为中心，将溜板转动一定的角度后，使溜板与安装在硬度计左侧的物镜对准然后通过测微目镜对准焦距，使试件上的压痕成像清晰。27、试台 28、试件 29、物镜 30、显微镜座31、测微目镜 32、螺钉 33、灯座 34、支架35、下溜板 36、滚花螺母 37、升降螺杆 38、挡钉4.5.14 测量试件上两压痕对角线长度。两对角线长度之差与其中较短的对角线长度之比不应大于1.0%。4.5.15 测得两压痕对角线长度的平均值乘以测量显微的格值、查表得硬度值。4.6 按上述方法所测得的硬度平均值与标准块硬度值之差，再与标准块硬度值之比即硬度计示值误差。其中最大值与最小值之差与平均值之比为硬度计的示值重复性，示值误差和重复性均应符合表5要求。举例：用5物镜测量，在294.2N试验力作用下测得维氏硬度值（图9）。5、硬度计的保养及注意事项5.1 仪器在使用前，应仔细阅读使用说明书，详细了解操作步骤和注意事项。若由于使用不当而造成仪器损坏或发生安全事故，后果自负。5.2 本仪器电气元件、开关、插座等安装位置严禁自行拆装，如果擅自拆装而引发的事故自负。5.3 在硬度试验过程中，施加试验力或尚未卸除试验力时，严禁转动变荷手轮。5.4 当试验力施加于试件上时，严禁下降升高螺杆，避免压头损坏。5.5 硬度计搬运时应托底，不准横倒。搬运前先将缓冲器内油抽去，再固定光学杠杆并取下砝码。凡取下砝码或更换保险丝时，应先拔去电源插头。5.6 操作人员应遵守操作规范，在试验前用标准块校对硬度计。不经常使用的仪器一旦开机后要进行多次的硬度测定，待仪器稳定后，现进行试件的硬度测试。5.7 硬度块的使用只能在工作面上进行。在相邻两压痕之间及