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首頁 >> 技術(shù)文章 >> 布氏硬度計的操作步驟有哪些?
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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(zhì)合金球或鋼球,表面應(yīng)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(jù)標準或材料硬度范圍選擇)。
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準(通常需研磨至 Ra≤1.6μm)。
試樣厚度需滿足要求(一般不小于壓痕深度的 10 倍,且試驗后試樣背面不應(yīng)出現(xiàn)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)。
根據(jù)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(yīng)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。
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(jù)試驗力組合,將相應(yīng)砝碼掛在杠桿系統(tǒng)的砝碼掛鉤上(部分設(shè)備為自動加載砝碼,需通過面板選擇試驗力)。
將試樣平穩(wěn)放置在載物臺上,旋轉(zhuǎn)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(xué)系統(tǒng)觀察壓頭與試樣的位置,調(diào)整試樣至中心位置。
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)動手柄,使試驗力均勻施加到試樣上(加載過程應(yīng)無沖擊、振動)。
根據(jù)標準要求,保持試驗力的時間(保荷時間):
保荷時間結(jié)束后,按下 “卸載" 按鈕或反向轉(zhuǎn)動手柄,緩慢卸載試驗力(避免快速卸載導(dǎo)致試樣移位或壓頭損傷)。
旋轉(zhuǎn)手輪降下載物臺,取出試樣。
使用硬度計配備的讀數(shù)顯微鏡或圖像測量系統(tǒng),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(xiàn)偏心、裂紋或邊緣損傷,需重新試驗。
F 為試驗力(N);
D 為壓頭直徑(mm);
d 為壓痕平均直徑(mm)。
根據(jù)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。
操作時需佩戴防護眼鏡,避免壓頭或試樣碎片飛濺。
禁止在加載過程中觸碰設(shè)備運動部件,防止夾傷。
試驗力選擇需嚴格符合標準,砝碼需定期校準(建議每年一次)。
壓頭和載物臺需保持清潔,每次試驗后擦拭壓頭表面殘留的試樣碎屑。
試樣溫度應(yīng)接近室溫(23±5℃),避免溫度過高或過低影響測量結(jié)果。
若發(fā)現(xiàn)壓痕邊緣碎裂或成輻射狀裂紋,可能是材料脆性過大,需更換較小試驗力重新測試。
若硬度計出現(xiàn)異常噪音、加載不穩(wěn)或讀數(shù)偏差過大,應(yīng)立即停機,聯(lián)系專業(yè)人員檢修。
GB/T 231.1-2018《金屬材料 布氏硬度試驗 第 1 部分:試驗方法》
ISO 6506-1:2014《Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method》
ASTM E10-18《Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials》
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