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主题：【普及材料力学试验机系列之三】：其他试验机介绍

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沂蒙
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发表于：2008/07/31 15:31:24 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
（说明：普及力学系列的帖子，是为了大家相互学习，欢迎各位版友积极跟帖补充或指正，将有大礼等着你！）


第三篇  其他试验机


lrz2007

        在材料力学试验机中，除了拉伸试验机，还有压缩试验机、工艺试验机、测力（扭矩）机、平衡机、振动台、无损检测仪器、试验机功能附件和与试验机专业相关的试验设备与仪器。
1.金属材料压缩试验机：
　　　布氏硬度计、洛氏硬度计、维氏硬度计、显微硬度计、布洛维多用硬度计、肖氏硬度计、里氏硬度计等。
2.非金属材料压缩试验机：
　　　　邵氏硬度计、橡胶硬度计、其他专业用硬度机等。
3. 动态试验设备：
　　电动振动台、液压振动台、机械振动台、碰撞试验台、冲击台、包装件跌落试验机、包装件水平冲击试验机、车辆专用检测设备、模拟汽车运输试验台等；
　　通用卧式平衡机、通用立式平衡机、软支承平衡机、硬支承平衡机、高速平衡机、现场平衡仪等。
4. 工艺试验机：
　　摩擦磨损试验机、弹簧试验机、弯折试验机、杯突试验机、线材扭转试验机等。
5.无损检测仪器：
　　磁粉探伤机、荧光磁粉探伤机、X射线探伤机、γ射线探伤机、超声探伤仪、超声检测仪、涡流探伤仪、声发射探伤仪等。
6. 测力（扭矩）标准类：
标准测力仪、扭矩仪、力标准机、扭矩标准机等。
7.试验机功能附件：
　　引伸计、高温炉、低温箱、专用夹具等。
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沂蒙
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2008/8/3 13:27:11 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
布氏硬度计

lrz2007

布氏硬度计原理
用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。
测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。
布氏硬度计的特点：
布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10 mm直径球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，测量操作和压痕测量都比较费时，并且由于压痕边缘的凸起、凹陷或圆滑过渡都会使压痕直径的测量产生较大误差，因此要求操作者具有熟练的试验技术和丰富经验，一般要求由专门的实验员操作。
布氏硬度计的应用
布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。布氏硬度试验还可用于有色金属和软钢，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成品检测。
布氏硬度试验条件的选择如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直径D的选择。这种选择不是任意的，而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头，3000kg试验力。这一条件最能体现布氏硬度的特点。但是由于试样材质不同，硬度不同，试样大小，薄厚也不同，一种试验力，一种压头自然不能满足要求。在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循的规则有2个。
规则一：要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。即F/D2=F1/D12 = F2/D22 =K。这个规则来源于相似律。根据相似律，不同直径的球压头D1、D2在不同的试验力F1、F2作用下压入试样表面，压痕直径d1、d2是不同的，但是只要压入角相同，压痕就具有相似性。这时试验力和压头球直径的平方之比就是一个常数。在这种条件下，采用不同的试验力和不同直径的球压头，在同一试样上测得的硬度值是相同的，在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。试验力与压头球直径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为F/D2，在采用牛顿力的新标准中表示为0.102 F/D2
规则二：试验后要使压痕直径处于以下范围：0.24D < d < 0.6D。否则试验结果是无效的,应选择合适的试验力重新试验。人们的大量试验表明，当压头直径在0.24D~0.6D之间时，测得的硬度值与试验力大小无关。布氏硬度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级别。
布氏硬度计的常见故障及维修方法 ：1、载荷误差超过±1.0%或不稳定
造成这种故障的原因及排除方法：（1）力点刀刃松动，应调整力点刀刃并拧紧；（2）力点刀刃和支点的磨损会不同程度地增加载荷误差，应研修刀刃；（3）载荷杠杆上的调整块位置不适当，可根据情况向前或向后移动，调整合适后固定紧；（4）压缩弹簧锈蚀，增大了与压轴、主轴衬套的摩擦，应清洗生锈部位并上防护油或更换之。（5）加荷不平稳，有冲击振动现象，应排除引起不平稳的因素。
2、加荷速度不能控制在规定的时间内
加荷速度过快或过慢，主要是减速器用油粘度过小或过大，应清洗减速器，并更换减速器用油。
3、测定的硬度值与标准硬度块示值不一致
造成这种故障的原因及排除方法：（1）布氏硬度计[安装不水平，应将布氏硬度计调至水平；（2）钢球表面不光洁或直径超过允差，应用千分尺挑选合格的钢球换上；（3）压痕测量装置误差偏大，应调整压痕测量装置的允许误差，使其≤±0.5%；（4）砝码不能垂直放置，砝码与硬度计后盖擦靠，应检查吊环是否挂在重点刀刃上，吊架吊杆是否平直，否则应将吊环挂于重点刀刃上，校直吊架吊杆；（5）主轴与试台平台垂直度，主轴轴线与升降丝杆轴线同轴度超差，应分析视其情况进行主轴与试台平台垂直度、主轴轴线与升降丝杆轴线同轴度的调整。
4、布氏硬度计反复加卸载荷
造成这种故障的原因及排除方法：（1）按键开关顶杆过长，转向开关A、B触点与A1、B1触点不能脱开，应调节顶杆长度并固定之；（2）换向开关安装位置不当，活动挡板不能触动换向开关上的销子，造成换向开关不换向，应调整换向开关的安装位置。5、布氏硬度计载荷全部加上时停机
此种故障原因为换向开关接触点有烧伤、烧蚀现象，造成接触点接触不良，应对接触点加以清理打磨或更换新的换向开关。
6、按键开关按下，硬度计不动作，但有嗡嗡的电流声
此种故障原因为电机缺相，应检查电源是否正常，电源插头是否插好，电缆线是否有断路，电源开关是否完好，电机接线是否接牢，电机线圈是否烧坏一组以及换向开关触点接触是否良好等，应视其情况分别予以排除
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2008/8/3 14:07:08 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
洛氏硬度计原理

lrz2007

在规定条件下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h。以压痕残余深度h代表硬度的高低。洛氏硬度试验原理如图2-1所示。

1—在初始试验力F0下的压入深度；2—在总试验力F0+F1下的压入深度；3—去除主试验力F1后的弹性回复深度；4—残余压入深度h；5—试样表面；6—测量基准面；7—压头位置
图2-1洛氏硬度试验原理图
洛氏硬度值按下式计算：
　　N－常数，对于A、C、D、N、T标尺，N=100；其他标尺，N=130；
　　h－残余压痕深度，mm；
S－常数，对于洛氏硬度，S=0.002mm，对于表面洛氏硬度，S=0.001mm。每一洛氏硬度单位对应的压痕深度，洛氏硬度为0.002mm，表面洛氏硬度为0.001mm。压痕越浅，硬度越高。洛氏硬度试验分为2种，一种是普通洛氏硬度试验，一种是表面洛氏硬度试验。洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和 1.588mm、 3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg三种试验力，它们共有九种组合，对应于洛氏硬度的九个标尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和 1.588mm钢球2种压头，采用15kg、30kg、45kg三种试验力，它们共有六种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。洛氏硬度试验条件如表2－1所示。洛氏硬度标尺的选用如表2－2所示。
表2－1洛氏硬度试验条件
洛氏硬度标尺技术条件
洛氏硬度标尺     硬度符号     压头类型     初试验力F0（N）    主试验力F1（N）    总试验力F0+ F1（N）    适用范围
A    HRA    120°金刚石圆锥     98.07    490.3    588.4    20～88HRA
B    HRB    1.5875mm钢球     98.07    882.6    980.7    20～100HRB
C    HRC    120°金刚石圆锥     98.07    1373    1471    20～70HRC
D    HRD    120°金刚石圆锥     98.07    882.6    980.7    40～77HRD
E    HRE    3.175mm钢球     98.07    882.6    980.7    70～100HRE
F    HRF    1.5875mm钢球     98.07    490.3    588.4    60～100HRF
G    HRG    1.5875mm钢球     98.07    1373    1471    30～94HRG
H    HRH    3.175mm钢球     98.07    490.3    588.4    80～100HRH
K    HRK    3.175mm钢球     98.07    1373    1471    40～100HRK
表面洛氏硬度标尺技术条件
表面洛氏硬度标尺     硬度符号     压头类型     初试验力F0（N）    主试验力F1（N）    总试验力F0+ F1（N）    适用范围
15N    HR15N    120°
金刚石圆锥     29.42    117.7    147.1    70～94HR15N
30N    HR30N            264.8    294.2    42～86HR30N
45N    HR45N            411.9    441.3    20～77HR45N
15T    HR15T    1.5875mm
钢球     29.42    117.7    147.1    67～93HR15T
30T    HR30T            264.8    294.2    29～82HR30T
45T    HR45T            411.9    441.3    10～72HR45T
取自国家标准GB/T230.1-2004　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注：力值单位9.8N=1kg
表2－2洛氏硬度标尺的选择
试样材料     压头     标尺     总试验力（kg）    鼓轮读取刻度
高硬度或薄硬材料。如硬质合金、硬化薄钢带、渗碳后的淬硬钢。     金刚石压头     A    60    C
中低硬度材料。如退火后的中低碳钢、不锈钢、铜合金、超硬铝合金、可锻铸铁等。是应用较广的洛氏硬度标尺。     1/16＂钢球     B    100    B
淬火及低温回火的一般钢材、冷硬铸铁、珠光体可锻铸铁、钛合金等，及硬度值超过HRB100的材料。是应用最广的洛氏硬度标尺。     金刚石压头     C    150    C
中等渗层表面硬化钢、薄硬钢板、珠光体可锻铸铁。     金刚石压头     D    100    　
铸铁、铝合金、镁合金、轴承合金。     1/8＂钢球     E    100    　
退火黄铜、紫铜、铝合金、软钢薄板。     1/16＂钢球     F    60    　
铍青铜、磷青铜、可锻铸铁等（HRB值接近100的材料）。     1/16＂钢球     G    150    　
铝、锌、铅等软金属。     1/8＂钢球     H    60    　
软金属薄材、轴承合金。     1/8＂钢球     K    150    　
洛氏硬度计不易检测的渗碳钢、渗氮钢、表面淬火钢等浅层表面硬化钢件；小零件；厚度薄至0.15mm的硬钢带及要求压痕尽量小的高硬度工件。     金刚石压头     15N    15    N—T
    金刚石压头     30N    30    N—T
    金刚石压头     45N    45    N—T
软钢、不锈钢、铜合金、铝合金薄板带材料、薄壁管材、小零件、电镀层及要求压痕尽量小的中、低硬度工件。     1/16＂钢球     15T    15    N—T
    1/16＂钢球     30T    30    N—T
    1/16＂钢球     45T    45    N—T
N标尺用于类似洛氏标尺C、A和D检测的材料，但仅限于薄小试样和浅硬化深度的试样。
T标尺用于类似洛氏标尺B、F和G检测的材料，但仅限于薄小试样和较软且覆镀层较浅的试样。
洛氏硬度计的特点
洛氏硬度试验操作简单，测量迅速，可在指示表上直接读取硬度值，工作效率高，成为最常用的硬度试验方法之一。由于试验力较小，压痕也小，特别是表面洛氏硬度试验的压痕更小，对大多数工件的使用无影响，可直接测试成品工件，初试验力的采用，使得试样表面轻微的不平度对硬度值的影响较小，因此，此仪器非常适于在工厂使用，适于对成批加工的成品或半成品工件进行逐件检测，该试验方法对测量操作的要求不高，非专业人员容易掌握。
洛氏硬度计的应用
洛氏硬度试验采用了3种压头，6种试验力，根据金属材料材质、硬度范围及尺寸的不同，共有15个标尺可供选择，可以测试从很软到很硬几乎全部常见的金属材料，应用范围十分广阔。洛氏硬度计在工业生产中得到了广泛应用，成为检验产品质量，确定合理加工工艺的主要手段。可测试各种黑色和有色金属，测试淬火钢、回火钢、退火钢、表面硬化钢、各种厚度的板材、硬质合金材料、粉末冶金材料、热喷涂层的硬度。
表面洛氏硬度计用于测试薄板金属、薄壁管材、表面硬化钢和小零件的硬度。
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石龙
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2008/8/3 15:37:55 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
版主辛苦了，造福版友功德无量！大家都要好好学习。

以“材料试验机”来归纳力学不够准确，改成“材料力学试验机”不知可否？
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沂蒙
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2008/8/4 12:42:49 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
维氏硬度计

lrz2007

测定原理维氏硬度
英文词条名：Vickers-hardness 表示材料硬度的一种标准。由英国科学家维克斯首先提出。维氏硬度计试验法开始于1925年。其测定原理和布氏硬度相同,也是根据单位压痕陷凹面积上承受的负荷，即应力值作为硬度值的计量指标。所不同的是维氏硬度采用锥面夹角为136°的四方角锥体，由金钢石制成。之所以采用四方角锥，是针对布氏硬度的负荷P和钢球直径D之间必须遵循P/D2为定值的这一制约关系的缺点而提出来的。采用了四方角锥，当负荷改变时压人角不变，因此负荷可以任意选择，这是维氏硬度试验最主要的特点，也是最大的优点。四方角锥之所以选取136°，是为了所测数据与HB值能得到最好的配合。因为一般布氏硬度试验时，压痕直径d多半在0.25D到0.5D之间，通过此压痕直径作钢球的切线，切线的夹角正好等于136°，如图1－22所示。所以通过维氏硬度试验所得到的硬度值和通过布氏硬度试验所得到的硬度值能完全相等，这是维氏硬度试验的第二个特点。
此外，采用四方角锥后，压痕为一具有清晰轮廓的正方形在测量压痕对角线长度d时误差小，这点比用布氏硬度测量圆形的压痕直径d要方便得多。还有，采用金钢石制压头可适用于试验任何硬质的材料。
和布氏、洛氏硬度试验比较起来，维氏硬度试验具有许多优点。它不存在布氏那种负荷P和压头直径D的规定条件的约束，以及压头变形问题；也不存在洛氏那种硬度值无法统一的问题。而它和洛氏一样可以试验任何软硬的材料，并且比洛氏能更好地测试极薄件(或薄层)的硬度，这点只有洛氏表面硬度级才能做到。但即使在这样的条件下，也只能在该洛氏级内进行比较，和其它硬度级统一不起来。此外洛氏由于是以压痕深度为计量指标，而压痕深度总比压痕宽度要小些，故其相对误差也越大些。因此，洛氏硬度数据不如布氏、维氏稳定，当然更不如维氏精确。
    总的来说，维氏硬度计试验具有另外两种试验的优点而摒弃了它们的缺点，此外还有它本身突出的特点——负荷大小可任意选择。唯一缺点是硬度值需通过测量对角线后才能计算(或查表)出来，因此生产效率没有洛氏高。
维氏硬度值公式： =常数×试验力/压痕表面积≈0.1891F/d2
其中：HV………维氏硬度符号
      F………试验力 N
      d………压痕两对角线d1、d2的算术平均值 ㎜
维氏硬度表示为“硬度值+HV+试验力值”，标准的保持时间维10～15S，如果超出范围，还要在试验力值后“+保持时间”，如：600 HV30/20，表示采用294.2N（30kg）的试验力，保持时间维20S的硬度值为600

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显微硬度计


lrz2007

工作原理和
显微硬度计是用来测量硬度的设备。再通过选择正确的负荷、加荷速度进行全自动加卸试验力及正确控制试验力保持时间，再光学放大，测出在一定试验力下金刚石角锥体压头压入被测物后所残留压痕的对角线长度，来求出被测物硬度值。
组成：调焦机构、测量显微镜、加荷机构
使用：
由于显微硬度试验往往是对很小的试样（如针尖），或试样上很小的特定部位（如金相组织）进行硬度测定，而这些情况难以用人眼来进行观察和判定，而且显微硬度试验后所得压痕非常小。
1．选择恰当负荷
（1）在测定薄片或表面层硬度时，要根据压头压入深度和试件或表面层厚度选择负荷。因为一般试件或表面层厚度是知道的，而被测部位硬度或硬度范围也应是可知道的，基于压头压入试样时挤压应力在深度上涉及范围接近于压入深度的10倍，为避免底层硬度的影响，压头压入深度应小于试件或表面层的十分之一。
（2）对试样剖面测定硬度时，应根据压痕对角线长度和剖面宽度选择负荷。基于压头压入试样时产生的挤压应力区域最大可从压痕中心扩展到4倍对角线的距离。为避免相邻区域不同硬度或空间对被测部位硬度影响，所以压痕中心离开边缘的距离应不小于压痕对角线长度的2.5倍，即压痕对角线长度为试件或表面层剖面宽度的五分之一。
（3）当测定晶粒、相、类杂物等时，应遵守以上两个原则来选择负荷，压头压入深度不大于其厚度的1/10，压痕的对角线长度应不大于其面积的1/5。
（4）测定试件（零件、表面层、材料）平均硬度时，在试件表面尺寸及厚度允许的前提下，应尽量选择大负荷，以免试件材料组织硬度不均匀影响试件硬度测定的正确性。
（5）为保证测量精确度，在情况允许时，应选择大负荷，一般应使压痕对角线长度大于20μm。
（6）考虑到试件表面冷加工时产生的挤压应力硬化层的影响，在选择负荷时应在情况许可的情况下选择大负荷。
2．测量显微镜的使用
（1）寻找像平面
① 针尖试样应采用“光点找像法”。
一般显微硬度计测量显微镜物方视场只有0.25～0.35mm，在此视场范围外区域，在测量显微镜目镜视场内，眼睛是看不见的。而针尖类试样顶尖往往小于0.1mm，所以在安装调节试样时，很难把此顶尖调节在视场内；如果此顶尖在视场周围而不在视场内，则在升降工作台进行调节时不小心就会把物镜镜片顶坏，即使不顶坏物镜，找像也很困难，为解决这个问题，提出“光点找像法”方法。
开启测量显微镜的照明灯泡，这时在物镜下面工作台上就有一个圆光斑，把针尖试样垂直于工作台安装在此光斑的中心，升高工作台，使此针尖的顶尖离开物镜约1mm，这时眼睛观察顶尖部位，调节工作台上的两个测微丝杆，使物镜下照明光点在前后左右对称分布在此顶尖上（这一步骤必须仔细），随后缓慢调节升降机构，这时在目镜视场中即会看到一个光亮点，这就是此顶尖上的反射光点，再进一步调节升降即可找到此针尖的像。
② 表面光洁度很高的试样（如显微硬度块）应采用边缘找像法。
显微硬度试验中，试样表面光洁度一般都是很高的，往往是镜面，表面上没有明显观察特征，而显微硬度计中所有高倍测量显微镜的景深都是非常小的，只有1～2μm，所以在调焦找像平面时，对于缺乏经验的操作者是很困难的，甚至会碰坏物镜，所以操作者有的留用表面残留痕迹来找像平面，但有时往往无残留痕迹时，建议采用边缘找像法。即按上述同样方法使用照明光点（约为0.5～1mm）的中心对准试样表面轮廓边缘，则在目镜视场内看到半亮半暗的交界处即为此轮廓边缘，随后进一步调节升降即可找到此表面边缘的像。
（2）调节照明
为防止倾斜照明对压痕对角线长度测量精确度的影响，要调节照明光源，使压痕处在视场中心时按两对角线区域分的四个区间亮度一致，通过观察测微目镜视场内压痕像的清晰程度，可将照明光源经上、下、前、后、左、右方向稍稍移动，直至观察到压痕像最明亮，没有阴影为止；移动工作台微分筒将压痕像前、后、左、右移动，测微目镜视场内均应明亮，没有阴影的压痕像为好。
（3）视度归正
我们知道测量显微镜测压痕时，是把压痕经物镜放大后，成像在目镜前分划板上，进行瞄准测量。由于人眼视差异（如正常眼、近视眼、远视眼），作为放大镜作用的目镜必须放在各种不同位置，才能对分划板的刻线作清楚观察（即刻线这时为最“细”），这个步骤（调节目镜相对于分划板距离）称为视度归正，不然会影响测量正确性。
（4）压痕位置的校正
通过试验力载荷在测微目镜视场看到的压痕像，若其偏移视场中心较大，则需要进行压痕位置校正，通过物镜座几个调整螺钉反复调整，直到在测微目镜视场内压痕像居中为止，（调整几个螺钉时不要移动工作台）并相互锁紧。
（5）调焦
为找到正确成像位置，应注意要调节使压痕边缘清晰，而不是压痕对角线或对角线交点清晰。我们需要测量的是这个四棱角锥体坑表面棱形的对角线长度。为帮助操作者掌握这一步骤，这里提出“视差判别法”，当用分划板刻线或十字交点对准压痕对角线顶尖时，人眼相对于目镜左右移动，这时如调焦不正确，即压痕边缘象不完全落在分划板上，则会发现此边缘相对于分划线会左右移动。这说明调焦不正确，如人眼相对目镜的位置不一致，则一定存在测量误差，此时应进一步调焦，直至此边缘相对分划线在人眼晃动时无相对位置才为正确。
测量方法
1．旋转测量目镜，使分划板的移动方向和待测压痕对角线方向平行，这样可避免两者夹角对测量精确度的影响。如两者夹角为α，实际长度为d，则测得长度d’＝d/cosα，而且对于用十字线交点瞄准压痕对角线顶尖，当两者有一交角时，会造成其对角线一端顶尖对准十字线交点时，另一端顶尖则不能对准。
2．测量压痕对角线长度，在瞄准时必须瞄准压痕对角线的两端顶尖，不必考虑压痕棱形四边情况。这对于分划板上刻线是直线的情况是不成问题的，而对于分划板上刻线是十字线，瞄准压痕棱边还是对角线顶尖的争论时常发生，为统一各种分划线的瞄准，所以确定了这一原则，这样也可解决棱边多种多样复杂情况下的瞄准问题。
3．测量中应注意的几个问题
（1）机械式测微机构测量目镜，测量时应单向转动测微手轮，消除空回对测量的影响。
（2）对于同时测定型的测微目镜，操作者应注意两块分划板刻线重合时，测微读数零位是否正确，如不正确，应规正微分简或测量后加以读数修正。
（3）对数字式测微目镜，在每次开机后应使两块分划板刻线重合，然后按“清零”键，使读数归零。
（4）当压痕两条对角线长度不等时，应测量两条对角线长度，并取其平均值。
（5）在旋转测量显微目镜使其分划板的移动方向和压痕待测对角线平行后，可在此对角线垂直方向上移动工作台，使对角线落在分划板十字线交点移动的轨迹上，但在用此交点进行瞄准时，则应转动测微目镜的手轮，而不应移动工作台。
（6）操作人员应严格训练，经常以标准显微硬度块校验自已的瞄准精确度。
文章来源：http://ca.nstl.gov.cn/commIndustry2/content.asp?contentid=95999
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2008/8/4 13:21:46 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
肖氏硬度计


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　原理
　　将规定形状的金刚石冲头从固定的高度h0落在试样表面上，冲头弹起一定高度h，用h与h0的比值乘上一个系数就是肖氏硬度值。冲头回弹的越高,试样的硬度值越多。计算公式为：
　特点
　　肖氏硬度试验是一种动态力试验，与布、洛、维等静态力试验法相比，准确度稍差，受测试时的垂直性，试样表面光洁度等因素的影响，数据分散性较大，其测试结果的比较只限于弹性模量相同的材料。它对试样的厚度和重量都有一定要求，不适于较薄和较小试样，但是它是一种轻便的手提式仪器，便于现场测试，其结构简单，便于操作，测试效率高。
　应用
　　肖氏硬度计便于携带，特别适用于冶金、重型机械行业中的中大型工件，例如大型构件、铸件、锻件、曲轴、轧辊、特大型齿轮、机床导轨等工件。
注：本文原作者：张凤林
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2008/8/4 13:27:17 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
里氏硬度计原理


lylsg555 

用规定质量的冲击体在弹力作用下以一定速度冲击试样表面，用冲头在距离试样表面１ｍｍ处的回弹速度与冲击速度之比计算出的数值就是里氏硬度。里氏硬度计实际上是肖氏硬度计的改进型，它们测定的都是冲击体在试样表面经试样塑性变形消耗能量后的剩余能量。
里氏硬度的计算公式如下：
HL=1000×ν /ν
式中：HL　————里氏硬度符号
ν ————球头的冲击速度，m/s；
ν ————球头的反弹速度，m/s。
二、里氏硬度计冲击装置

里氏硬度度有D、DC、D=15、C、G、E、DL七种：


D：外型尺寸：f20*70mm，重量：75g.通用型，用于大部分硬度测量。

DC：外型尺寸：f20*86mm，重量：50g。冲击装置很短，主要用于非常局促的地方，例如孔或圆筒内。

D+15：外型尺寸：f20*162mm，重量：80g。头部细小，用于沟槽或凹入的表面硬度测量。

C：外型尺寸：f20*141mm,重量：75g。冲击能量最小，用于测小轻、薄部件及表面硬化层。

G：外型尺寸：f30*254mm，重量：250g。冲击能量大，对测量表面要求低。用于大、厚重及表面较粗糙的锻铸件。

E：外型尺寸：f20*162，重量80g压头为人造金刚石，用于硬度极高材料的测定。

DL：外形尺寸：f20*202mm，重量：80g头部更加细小，用于狭窄沟槽及齿轮面硬度的测定。

三、异型支撑环的使用

在现场工作中，经常遇到曲面试件，各种曲面对硬度测试结果影响不同，在正确操作的情况下，冲击落在试件表面瞬间的位置与平面试件相同，故通用支撑环即可。但当曲率小到一定尺寸时，由于平面条件的变形的弹性状态相差显著会使冲击体回弹速度偏低，从而使里氏硬度示值偏低。因此对试样，建议测量时使用小支撑环。对于曲率半径更小的试样，建议选用异型支撑环。四、里氏硬度计的测量范围

根据里氏原理，只要材料具备一定刚性，能形成反弹，就能测出准确的里氏硬度值，但很多材料里氏与其它制式的硬度没有相应的换算关系，因此里氏硬度计目前只装了9种材料的换算表。具体材料如下：钢和铸钢，合金工具钢，灰铸铁，球墨铸铁，铸铝合金，铜锌合金，铜锡合金，纯铜，不锈铜。

对于一些特殊材料的试样，用户可使用公司提供的拟合曲线软件做专用换算表。在实际生产中，使用的金属材料多种多样，由于里氏硬度计对材料的加工方式、材料的合金元素组成敏感，而里氏硬度计芯片中储存的硬度换算表不可能都满足用户的需要，用户在测试中，可以使用拟合软件做自己专用的硬度换算表。

五、影响里氏硬度计测试精度的因素

1、 数据换算产生的误差

里氏硬度换算为其它硬度时的误差包括两个方面：一方面是里氏硬度本身测量误差，这涉及到按方法进行试验时的分散和对于多台同型号里氏硬度计的测量误差。另一方面是比较不同硬度试验方法所测硬度产生的误差，这是由于各种硬度试验方法之一间不存在明确的物理关系，并受到相互比较中测量不可靠影响的原因。

2、 特殊材料引起的误差

存贮在硬度仪中的换算表对下列钢种可能产生偏差：

所有奥氏体钢

耐热工具钢和莱氏体铬钢（工具钢类）硬质材料会引起弹性模量增加，从而使L值偏低。这类钢应在横截面上进行测试

局部冷却硬化会引起L值偏高

磁性钢由于磁场影响，会使L值偏低。

表面硬化钢，基体软，会使L值偏低，当硬化层大于0.8mm时（C型冲击装置为0.2mm）则不影响L值。

3、 齿轮检测中的误差

一般情况下，由于齿面较小，测试误差相对较大，对此，用户可根据情况设计相应的工装，将有助于减小误差。

4、 材料弹性、塑性的影响

里氏值除与硬度、强度相关外，更与弹性模量有关，硬度值是材料硬度和塑性的特征参数，因为两者的成分必然是共同测定的。

在弹性部分，首先明显受E模量影响，在这方面当材料的静态硬度相同，而E值大小不同时，E值低的材料，L值较大

5、 热轧方向造成的误差

当被测工件系热轧工艺成型时，如果测试方向与轧制方向一致，会因弹性模量E偏大而造成测试值偏低，故测试方向应垂直于热轧方向。例如：测圆柱截面硬度时，应在径向测试为好。（一般圆柱热轧方向为轴向）。

6、 试样重量、粗糙度、厚度的影响
试件

冲击装置 试件重量（kg） 最小厚度
（mm） 最低表面粗糙度
轻型 中型 重型 试件 硬化层 ISO Ra Rz
需藕合 需稳定 可直接
D：DC；D+15；DL 0.05-2 2-5 >5 3 0.8 N7 2m 10m
G 0.5-5 5-15 >15 10 N9 7m 30m
C 0.02-0.05 0.5-1.5 >1.5 1 0.2 N5 0.4m 2.5m
7、 试件磁性应小于300高斯
8、 其它因素的影响
测量管件硬度时须注意：管件注意稳固支撑，测试点应靠近支撑点且与支撑力平行，管壁较薄在管内放入适当芯子。
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2008/8/4 13:32:37 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
努氏硬度计


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　1 努氏硬度计的原理：
　　努氏硬度试验是一种显微硬度试验，其原理与显微维氏硬度试验基本相同，它采用菱形锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定的时间后卸除试验力,测量长对角线的长度，计算压痕投影面积，试验力除以压痕投影面积的商就是努氏硬度值。
　　努氏硬度值由下式计算：
　　HK=0.102F／A＝1.451F／d2
　　式中HK　　　　　　————努氏硬度值；
　　    F　　　　　　————试验力，N；
　　    A　　　　　　————压痕投影面积，mm２；
　　    d　　　　　　————压痕长对角线长度，mm。
　　努氏硬度压头及压痕如图4-1所示。
　　
　　图1努氏硬度压头及其压痕
　　努氏硬度的表示方法为：
　　符号HK之前为硬度值，HK之后为试验力。例如：
　　640HK0.1——试验力为0.9807N，保持10～15S，测得的努氏硬度值为640；
　　640HK0.1／20——试验力为0.9807N，保持２０S，测得的努氏硬度值为640；
　2 努氏硬度计的特点：
　　努氏硬度试验实质上是对显微维氏硬度试验的改进，它采用菱形压头后，压痕细长，在相同的试验力作用下，长对角线长度约为显微维氏压痕对角线的３倍，测量精度更高，其次，压痕深度只有显微维氏压痕的一半，可以测试更薄的材料，另外，努氏硬度试验得出的是压痕没有受到弹性回复影响的硬度值，克服了显微维氏硬度试验因压痕弹性回复而使压痕略有缩小对试验结果的影响，这一点在金属学、金相学研究中具有更大的优越性。努氏硬度试验没有专门的硬度计，通常是共用显微维氏硬度计，只要更换压头并改变硬度值的算法即可。
　　3 努氏硬度计的应用
　　努氏硬度试验主要也是用于金属学、金相学研究。它特别适于测试硬而脆的材料，常被用于测试珐琅、玻璃、人造金刚石、金属陶瓷及矿物等材料。它还可用于表面硬化层有效深度的测定，用于细小零件、小面积、薄材料、细线材、刀刃附近的硬度、电镀层及牙科材料硬度的测试。
　　在显微硬度试验方面，美国通常采用努氏压头和100g力，而欧州则习惯于采用维氏压头和较大的500g力。
原作者：张凤林
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2008/8/4 13:35:26 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
巴氏硬度计


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原理
　　一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下，压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义每压入0.0076mm为一个巴氏硬度单位。巴氏硬度单位表示为HBa。
　特点
　　巴氏硬度计是一种可单手操作的便携式仪器，它体积小，重量轻，可快速、方便、无损地测试材料硬度，它不必取样，对操作技能要求不高，非常适于在生产现场和仓库对材料进行快速检验。
　　巴氏硬度计有100个刻度，精度比韦氏硬度计高，它的使用不受材料厚度的限制，可以测试更厚的材料，巴氏硬度计有一个支脚，测量时要使之与压针尖端处于同一水平面内，以保证压针垂直压下，为了垫平这个支脚，在测试小尺寸工件时会有些不便。
　应用
　　巴氏硬度计是韦氏硬度计的良好补充，它主要用于测试铝及铝合金，也可以测试其他软金属及玻璃钢。它可测试韦氏硬度计无法测试的超大材料、超厚材料、棒材、大型锻件、铸件、组装件、纯铝及低硬度铝合金。
　　巴氏硬度值可通过查表，换算成布、洛、维、韦等其他硬度值。
作者：张凤林
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2008/8/4 13:58:08 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
邵氏硬度计


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试验范围：
邵氏硬度用于确定塑料或橡胶等软性材料的相 对硬度. 它测量了规定压针在指定压强和时间 条件下的针入度. 硬度值用来识别或指定特殊 硬度的塑料，也可作为多批材料的质量控制.
试验方法 ：
将试样置于硬而平的台面上. 把硬度计的压针 压入试样内, 并保证它与台面平行. 每一秒钟 读一数(或由试验者决定).
试样规格：
通常, 试样厚度为6.4mm(0.25英寸). 可将几个试样重叠，以达到上述高度, 但最好 用一个试样.
分类：
硬度值由硬度计读出. 常见的硬度计有 A型和 D型. A型用于较软材料；D 型用于较硬材料.
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