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顯微硬度計壓痕中心調整法、標準硬度塊使用的幾個問題

2011-04-18

                                        顯微硬度計壓痕中心調整法、標準硬度塊使用的幾個問題

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   顯微硬度計困操作簡便、結果可靠在國內得到廣泛使用。但搬運及使用不當時，壓痕常嘗偏離視場中心。如壓痕仍在視場內，調整中心并不圍難。當壓痕偏離視場較遠時，用常規方法就很難抗到壓痕。我們根據多年使用體會，總結了下面的簡單方法，效果很好。無論壓痕偏離鄉遠，調整中心工作都可在半小時內完成。
1 基本步驟
(1)調整載物臺在導軌上的運動軌跡與壓頭至觀場中心的連線平行；
(2)將視場中二維尋找臣痕變為平行導軌方向的一維尋找壓痕。
2 方法
(1)將載物臺推至右端，僅在導軌上推動裁物臺，連緩打出一串壓痕，且相鄰壓痕閫的距離即載物臺每次以左移量應小于視場直徑， 保證在一個視場內可出現兩個以上壓痕。壓痕之問的連線即為載物臺在導軌上的運動軌跡
(2)將載物臺推至左端，松開導軌緊固螺栓及載臺左右限位螺釘。
(3)前后移動并稍轉動導軌，觀察壓窟連線在視中的位置。由于壓痕成一長串．故原二維找點簡化為在垂直于導軌運動方向的一維找線。將壓痕連線調至與視場水平直徑重臺時固定導軌。
(4)再打一壓痕，調節載物臺左右限位螺釘，至壓痕在視場中心，即平行于導軌方向一維找點。
3 說踢
(1)進行以上調整時．不可擰動載物臺的水平，垂直櫥節螺桿。
(2) 當確信加載零點可靠時，可取小載荷在極軟試洋上不卸載直接推動載物臺劃出一道壓痕線．再完成前述找線及找點步驟。
    標準硬度塊使用的幾個問題
1 標準硬度塊兩面都可以用嗎？
絕大多數不行，只有錘擊布氏硬度塊可用兩個面。在硬度塊的生產與標定時主要是保證測量面的表面質量和硬度均勻性，因此測量面與支承面的表面粗糙度一般是不一樣的，在硬度塊的標定只對測量面進行，對支承面并沒有硬度值或硬度均勻性的要求。用未知的或不可靠的東西來校準硬度計，您愿意嗎？
一般標刻有硬度標準值的一面為測量面，對于錘擊布氏硬度塊（布氏條）有標定壓痕的一面也是測量2 我不小心把反面打了硬度了!
以后不要在進行這種“探索”了。
如果打得不多，用銼刀修平支承面上因錯打硬度造成的表面凸起。
不進行修磨直接用來支承，一方面使支承面與試臺面無法良好接觸（對于洛氏硬度試驗可直接導致很大的誤差）影響測量精度，另一方面可能使試臺面損壞，此外如果在壓頭壓入過程中不幸發生了移位還可能損壞壓頭。3 硬度塊過期了能用嗎？
一般不推薦使用過期的硬度塊，并不是說這個硬度塊不好了。正如我們不食用過期食品，并不一定是因為過期食品肯定是霉變了一樣。
但材料硬度有一定的時效性，即硬度會隨著時間發生變化。雖然多數正規企業生產的硬度塊都經過人工和自然時效，硬度的變動并不大，但按檢定周期重新檢定一下會用起來更安心些。4 硬度塊硬度值的問題
在選用硬度塊時我們有一個原則：那就是盡量接近試件的硬度范圍。但商品化的標準硬度塊不可能囊括全部的硬度范圍，這樣一方法沒法生產，另一方面工藝方法也不能系統化、標準化，所以硬度塊的生產廠家一般以檢定規程規定的檢定用硬度塊的范圍進行生產。
如果有特殊需要就得與硬度塊生產廠家聯系定做。當然定制的硬度塊價格會高些，而且有的制造難度會很高、制造周期也不短。
通常在工業上使用硬度計，采用檢定范圍的硬度塊對硬度計校準后，測量其他范圍硬度時不會有太大的問題（或者說精度是充足的）。5 硬度塊銹了能用嗎？
如果銹蝕很重那就只好報廢了。如只是局部輕微的銹蝕也許還可以用。
如果只是支承面有銹了，只要用砂紙簡單地打磨去除就行了。
如果測量面局部有銹，應避免在這里測試，即使你把銹去除了那么原先的表面也已不存在了，硬度當然可能就不同了。
與其絞盡腦汁尋找補救，不如提前預防。硬度塊用完后應重新涂防銹油脂，或用防銹紙包裹好
   硬度的基本概念
硬度－－是衡量材料軟硬程度的一個性能指標。它既可理解為是材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個簡單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強度和韌性等力學性能的綜合指標。硬度試驗的方法較多，原理也不相同，測得的硬度值和含義也不完全一樣。常用的是靜負荷壓入法硬度試驗，即洛氏硬度HRA|HRB|HRC、布氏硬度HB、維氏硬度HV，其值表示材料表面抵抗堅硬物體壓入的能力。而里氏硬度（HL）、肖氏硬度HS則屬于回跳法硬度試驗，其值代表金屬彈性變形功的大小。因此，硬度不是一個單純的物理量，而是反映材料的彈性、塑性、強度和韌性等的一種綜合性能指標。
布式硬度 | HB： 布式硬度HB是以一定大小的試驗載荷，將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面，保持規定時間，然后卸荷，測量被測表面壓痕直徑。布式硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷一般3000kg把一定大小直徑一般為10mm的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值HB，單位為公斤力/mm2N/mm2。
維氏硬度| HV： 維氏硬度HV以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值HV。 它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度，試驗負荷1.961~49.03N，它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗負荷小于1.961N，適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
邵氏硬度 | HA/HD： 具有一定形狀的鋼制壓針﹐在試驗力作用下垂直壓入試樣表面﹐當壓足表面與試樣表面完全貼合時﹐壓針尖端面相對壓足平面有一定的伸出長度L，以L值的大小來表征邵氏硬度的大小，L值越大﹐表示邵爾硬度越低﹐反之越高。
肖氏硬度 | HS： 肖氏硬度試驗是一種動載試驗法,其原理是將具有一定質量的帶有金剛石或合金鋼球的重錘從一定高度落向試樣表面,根據重錘回跳的高度來表征測量硬度值大小。符號為HS。重錘回跳得越高,表面測量越硬。A90屬金剛鉆的硬度、D45屬淬火鋼的硬度。
洛式硬度 | HR： 洛式硬度是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。當HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：
?HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料| 如硬質合金等
?HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球求得的硬度，用于硬度較低的材料 | 如鑄鐵 退火鋼、鑄鐵
?HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料|如淬火鋼等
三種標尺的初始壓力均為98.07N(合10kgf)，后根據壓痕深度計算硬度值。標尺A使用的是球錐菱形壓頭，然后加壓至588.4N(合60kgf)；標尺B使用的是直徑為1.588mm(1/16英寸)的鋼球作為壓頭，然后加壓至980.7N(合100kgf)；而標尺C使用與標尺A相同的球錐菱形作為壓頭，但加壓后的力是1471N(合150kgf)。
硬度試驗是機械性能試驗中簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗，生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。實踐證明，金屬材料的各種硬度值之間，硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。
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