1.硬度计的构造
硬度计的外形示意图见附图1.1,机构示意图见附图1.2。
2.硬度计的操作顺序:
1) 实验时将试样放在工作台5上,按顺时针方向转动手轮2,使工作台上升至试样与压头12接触(注意:靠近压头时应缓慢上升工作台,不得冲击压头);
2) 继续转动手轮,带动指示器表盘9的指针转动,小指针从黑点对准红点后停止转动手轮,随后转动指示器表盘使大针对准“0”;
3) 向前搬动加卸试验力手柄1,加载荷,停留5-7秒;
4) 扳回搬动加卸试验力手柄1,卸载,这时指示器指针所指示的读数即为所求的硬度值。
操作顺序见附图1.3。
三、TH300洛氏硬度计使用说明
附图1.2为TH300洛氏硬度计的结构图及操作面版图,这是最近生产的台式洛氏硬度试验机,具有结构独特、测量范围宽、辅助功能强、菜单显示、上下限报警、自动测试、打印输出等功能。
a) 测试准备:接好电源线,打开电源开关,显示屏将显示当前的实验参数,可由“▲”、“▲”切换,分别表示当前标尺和该标尺对应的压头类型核试验力、试验力保持时间、读数恢复时间。装好压头,并注意是否与显示屏上提示的是否一致。
b) 语言选择:中文(固定不变)
c) 试验参数设置
i. 标尺选择:共有HRC、HRB、HRA等15种供选择。
ii. 压力头种类和试验力选择。
iii. 试验力保持时间选择。
iv. 压力恢复时间设置。
测量标尺选用见附表1。
d) 测试
i. 加载初试验力
将被测试的试样放置在样品台中央,顺时针平稳转动手轮,使样品台上升,试样与压头接触。此时屏幕上出现压头运动过程示意图,见附图1.3,最后一个表示加载初试验力终止位置。平缓转动手轮,直到图中所示压头达到终止位置,此时应立即停止转动手轮。如果手轮转动稍有过量,不影响测试精度和测量结果;如果转动过大,试验机自动报警并提示,见附图1.4,此时应卸载重新开始。
附图1.2 TH300洛氏硬度计的结构图及操作面版图
手 轮 转 动 过 量
重 新 开 始!
ii. 自动测试
加载初试验力完成后,测试自动进行。完成主试验力—保持—卸载—读数—数据处理—结果显示过程,测试结果见附图1.5。
56.2HRCCC
e) 卸载
逆时针转动手轮,样品台下降,全部实验力卸除,显示屏返回初始状态。
附表1 测量标尺选用
标 尺
压 头
实 验 力
硬 度 范 围
用 途
HRA
588.4N/60kgf
20--88
硬质合金、浅表面硬化钢
HRB
金刚石压头
980.7N/100kgf
40--77
中等表面硬化钢、珠光体可锻铸铁等
HRC
1471N/150kgf
20--77
维氏硬度计对工作环境也是有所要求的
维氏硬度试验方法是英国史密斯(R.L.Smith)和塞德兰德(G.E.Sandland)于1921年提出的。英国的维克斯-阿姆斯特朗(Vickers-Armi)公司试制了台以此方法进行试验的硬度计。维氏硬度计是光机电一体化的高新技术产品,该机器造型新颖,具有良好的可靠性、可操作性和直观性,是采用精密机械技术和光电技术的新型维氏和努普硬度测试仪器。
试验优缺点
1、优点:
维氏硬度计用于较薄的维氏硬度值测量。采用正四棱锥体金刚石压头,在试验力作用下压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量试样表面压痕对角线长度。维氏硬度计试验的压痕是正方形,轮廓清晰,对角线测量准确,因此维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度高的,同时它的重复性也很好,这一点比布氏硬度计优越。
维氏硬度计试验测量范围宽广,从很软的材料(几个维氏硬度单位)到很硬的材料(3000个维氏硬度单位)都可测量。
维氏硬度计试验大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关,只要是硬度均匀的材料,可以任意选择试验力,其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。
在中、低硬度值范围内,在同一均匀材料上,维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。维氏硬度计试验的试验力可以小到10gF,压痕非常小,特别适合测试薄小材料。
2、缺点
维氏硬度计试验效率低,要求较高的试验技术,对于试样表面的光洁度要求较高,通常需要制作专门的试样,操作麻烦费时,通常只在实验室中使用。
硬度计的种类较多,在工矿企事业和科研单位中应用普遍的以金属洛氏、布氏、维氏硬度计为主,其中金属洛氏和金属布氏硬度计相对于金属维氏硬度计结构简单。常见故障的调修并不是很困难。下面就金属维氏硬度计常见故障调修介绍如下。
根据多年来的工作实践,在检定和修理工作开始前应先从调整工作台的水平入手,然后观察主轴、杠杆、升降丝杆、缓冲机构及测量装置是否正常、灵活。保证对设备性能有一基本了解。然后再针对出现的情况逐一解决。
(1)加荷指示灯、测量显微镜灯不亮
先检查电源是否接好,然后检查开关、灯泡等。如排除这些因素后还不亮,就要看看负荷是否全部加上或弹簧开关是否正常。排除之后仍不正常,就必须从线路(电路)入手逐步排查。
(2)测量显微镜内浑浊,看不到或看不清压痕
这应从调整显微镜焦距和灯光入手,调整之后仍不清楚,则应分别转动物镜和目镜,并分别移动镜内带虚线、实线、刻线的三块平镜,仔细观察问题出在哪一块镜面上,然后卸下,用长纤脱脂棉沾无水酒精擦洗干净,按相反顺序装好后观测,如仍未解决,则送修或更换测微显微镜。
(3)压痕不在视场内或稍转动工作台,压痕位置变化很大
出现这种情况的原因是由于压头、测量显微镜、工作台三者轴心不同造成的。由于压头固定在工作轴底端,因此按以下顺序分别调整。①调整主轴下端的活动间隙,以导向座下端面不直接接触主轴锥面为准;②调整转轴侧面螺钉使工作轴和主轴同(轴)心,调好后,在试块上压出一压痕,观察其在显微镜中位置,并记录;③轻轻转动工作台(保证试块在工作台上不移动)在显微镜下找出试块上不转动的一个点,此点即为工作台轴心;④稍松开升降丝杆压板上的螺钉和底部螺丝,轻移整个升降丝杆,使工作台轴心与测量显微镜中记下压痕的位置重合,然后固紧压板螺钉和调整螺丝,压出一压痕相互对照。重复以上步骤,直至完全重合为止。
(4)检定时示值超差的原因及解决办法
①测量显微镜标尺不准。用标准测微尺进行检查。如不准可送修或更换。
②金刚石压头缺损。用80倍立体显微镜观察,看其是否符合金刚石压头检定规程规定。如有缺损更换压头。
③负(载)荷超出规程要求或负荷不稳,用小负荷三等标准测力计检查。如负荷超出要求(±1.0%)但方向一致,这种情况是杠杆比例发生变化,可松开主轴保护帽,转动力点触头,调整载荷(杠杆比),调整好后固紧。如载荷不稳,可能是力点刀刃变钝、支点钢球磨损或工作轴与主轴不同心、工作轴内有较大摩擦等原因造成。这时检查刀刃及钢球,如变钝或磨损,应修整或更换。检查工作轴并清洗,一定要注意配齐轴周钢球,同(轴)心的调整见步骤3。
(5)加荷时有冲击现象
这种情况的发生与缓冲器油太少或油太脏有关。加满油或清洗缓冲器后一般就可解决
故障类型:
1.加荷指示灯、测量灯不亮的故障;
2.测量显微镜内浑浊,看不到或者看不清压痕;
3.压痕不在神志内或稍转动工作台,压痕位置变化比较大。
解决方法
1.先要检查电源是否接好,然后再检查开关,灯泡等,如果排除这些因素还是不亮的话,就要看看负荷是否全部加上或者弹簧开关是否正常。
2.这要从调整显微镜焦躁和灯光入手,调整之后仍然不清楚,则要分别转动物镜和目镜,并分别移动镜内带虚线、实线、刻线的三块平镜,仔细的观察问题出在哪一块镜面上,然后卸下,用张纤脱脂棉沾无水酒精擦拭干净。
3.对于出现这种情况的原因是由于压头,测量显微镜、工作台三者轴心不同所造成的,只要按照说明书按顺序分别调整下就可以了。