1. 简介
显微维氏硬度计最适合于测试金属结构,包括微小的零件、薄板、金属箔、优质电线、薄硬化层和电镀层。它还可用于测试诸如玻璃、珠宝和陶瓷等用洛氏测试方法及其它大试验力测试无法测试的非金属材料。特别的是,它能遵循金属的结构,测试硬化或渗碳化等材料的内部硬度。
测试由两个部分组成。在第一部分,金刚石压头被一个已知大小的力驱动,压入被测材料的表面。在第二部分,用户测量并输入压痕的对角线长度,主机自动计算出相应的维氏硬度值。
在测试的开始阶段,硬度计使压头下降,直至压头刚好接触试件的表面。试验力在这一点开始加载并到达已选择好的设定值。硬度计接着按选择好的保荷时间,将保持此力一段时间。
在保荷时间的最后,测试力开始卸除负荷并回到初始点。然后把转台转到40×物镜的位置,测量压痕对角线。

图1-1 测试过程简图
仪器外形

1.光源 2. 转塔
3.压头 4. 升降轴 5.按键面板
6. 试验力变换手轮 7.物镜 8.X-Y试台
9.水平调节螺钉
2. 技术参数
1.维氏标尺: HV0.01, HV0.025, HV0.05, HV0.1, HV0.2, HV0.3, HV0.5, HV1
2.试验力单位: N
3.测试力:(gf)10 25 50 100 200 300 500 1000
(N)0.098 0.245 0.49 0.98 1.96 2.94 4.9 9.8
4.试验力选择: 通过试验力变换手轮选择。
5.加载控制: 自动(加载/保荷/卸载)
6.保荷时间: 5—60S
7.测试模式: HV/ HK
8.硬度值: 人工测量,输入压痕尺寸仪器自动计算,显示结果。
9.光学系统:
物镜: 40×(测量)
测量范围: 200μm
分辨率: 0.25μm
10.XY平台
尺寸: 100×100mm
行程: 25×25mm
分辨率: 0.01mm
11.试件最大高度: 90mm
12.光源亮度: 连续可调。
13.光源: DC6V / 12W
14.加载电机: AC220V
15.电源: AC 220V / 50Hz
16.整机功耗: 25W
17.外形尺寸: 450×205×545(mm) 长*宽*高
18.重量: 35Kg
3.安装
在你安装硬度计之前检查以下条件:
★ 工作台结实,能支持硬度计和其他任何附件的重量。另外,工作台应处于比较好的水平状态。
★ 工作台不受任何机械振动的干扰。如果地面太“吵”或容易发生振动,则工作台应安放在防震垫上。
★ 在硬度计和周围的墙之间在足够的间距,以便于日后进行日常维护。
★ 电源位于硬度计1米之内的范围,并且电压平稳,接地良好,不受干扰。
★ 工作室的环境温度为23+-5℃。
★ 工作室的相对湿度≤65%
★ 工作室无腐蚀性介质。
开始安装
1. 把硬度计放在坚固的工作台上。
2. 把水平脚座安装到机器底部。
3. 把水平仪放在X-Y工作台上,调节脚座螺钉,使X-Y工作台水平。
4.各键的功能
图4-1所示为本机的按键面板。图的上半部分是LCD显示区;下半部分是键盘按键区本章节将对各按键功能进行详细说明。
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图4-1
【START】(开始键): 通过按下【START】,启动一个测试循环。
【OK】(确认键): 通过按下【OK】你可以确认你的选择、设置或输入确认。
【↑】【↓】(上、下选择键):通过【↑】和【↓】调节光源亮度。同时【↑】和【↓】也是进入子菜单后的上、下选择键。
【ESC】(返回键): 通过按下【ESC】从一个子菜单返回主菜单。
【SETUP】(设置键): 通过按下【SETUP】进入子菜单进行各功能选项设置。
【1~9】【●】(数字输入键):通过数字键输入数据。
1. 主菜单
如图4-2所示,就是LCD显示的主菜单。它从上至下、从左到右依次包括的字段为:HV/HK硬度值,测试标尺及试验力,维氏对角线D1和D2(单位为um)或努氏长对角线D1(单位为um),选择换算的硬度标尺相对应硬度值和保荷时间。
主菜单在以后的章节会被多次提到,当我们说到主菜单时就是指现在所说的这个菜单。
图4-2
如何返回主菜单
按【ESC】键,系统可以从任何一个子菜单返回到主菜单。
2. 保荷时间设定
在主菜单时按下【SETUP】键,系统转如如下图4-3设定界面子菜单。
图4-3
通过【↑】【↓】键使LCD高亮显示条移动到(DWELL)上按【OK】键确认进入保荷时间设定子菜单(如图4-4)。
图4-4
再通过【↑】【↓】键,设定所需合适保荷时间,再按【OK】键确定,按【ESC】键返回主菜单。
3.HV/HK模式转换
在主菜单时按下【SETUP】键,系统转入如图4-3设定界面子菜单。通过【↑】【↓】键使LCD高亮显示条移动到(HV/HK)上按【OK】键确认进入HV/HK模式选择。当前为HV按【OK】键后则转换成HK,反之则转换成HV。再按【ESC】键返回主菜单。
注意:当模式转换后,一定要将相对于的压头转换过来!
4.硬度换算,硬度标尺的转换
在主菜单时按下【SETUP】键,系统转入如图4-3设定界面子菜单。通过【↑】【↓】键使LCD高亮显示条移动到(CONVERSION)上按【OK】键进入硬度换算标尺选择子菜单。如图4-5所示。
图4-5
再通过【↑】【↓】键,使LCD高亮显示条移动到所需要的转换的相应硬度标尺上(HRA,HRB,HRC,HB,HR15N,HR30N,HR45N),再按【OK】键确定,按【ESC】键返回主菜单。
5:如何进行测试
步骤:
1. 把试件放在工作台上。
2. 把转塔上的40X物镜回转到工作位置(正中间位置)。
3. 移动试件,使之刚好在40X物镜下方。升起升降轴,根据经验直到试件被升高到接近物镜。
4. 慢慢地顺时针旋转调焦,对光学系统进行调焦,直至图像清楚为止。调焦完成后试件表面纹理应在视场内清晰可见。
小心! 应小心进行调焦,避免试件与压头或镜头相撞。发生碰撞会对这些部件造成损坏!
6. 把压头回转到工作位置,准备进行测试。
7. 按下【START】键,系统会开始一个测试循环。
8. 仪器测试过程中,按键面板的LCD会显示三种不同的压头工作状态(如下图5-1加载、图5-2保荷、图5-3卸载)测试完成后,仪器会 “滴”一声提醒您。并LCD显示返回主菜单。
9. 把转台上40X物镜回转到工作位置,并调焦至压痕图像边缘清晰。
10. 在测微目镜上读取两个方向的D1和D2值,并分别通过数字键输入到硬度计,(注:努氏试验是只用输入一个D1值)硬度计系统会自动计算出硬度值。
注意事项
1. 金刚石压头是仪器非常重要的部分,因此在操作时要十分小心,不能随便触及压头。
2. 光源照明灯的中心位置将直接影响压痕的像质。如果像质模糊或照明不均匀,则需调节光源中心。可进行上下,左右微调,使灯泡的光源处于中心位置。
3. 试件表面必须清洁。如果表面沾有油脂和污物,则会影响测量精度。在清洁试样时,可用酒精或乙醚擦洗。
测微目镜
下图所示的测微目镜是硬度计光学系统的一部分。它可以帮助你观察实际的压痕并测量对角线长度。测量目镜有两根细线,一根细线在移动到压痕的一端后保持静止不动,而另一端则通过转动测量鼓轮,继续移动到压痕对角线的另一端。当你认为两根线都正好在对角线的两端时,你就可以读出测量鼓轮上的读数,并通过面板上的数字键输入到硬度计的计算器。

步骤
1.把40X物镜转到工作位置。
2.旋转测微目镜的眼罩,直至目镜内的两条细线都非常清晰。
3.观察目镜内的压痕图像,用升降转盘进行调焦,直至压痕图像 清晰。
4.移动测微目镜定位鼓轮,使左边的细线刚好卡在压痕对角线的左边尖端并与之垂直。
5. 旋转测量鼓轮,使右边细线刚好卡在压痕对角线的右尖端。
6. 在按键面板上通过数字键输入测量结果并按“OK”键确认。
7. 将测量目镜顺时针旋转90度,重复上述步骤测量另一条对角线的长度。
8. 当两条对角线都输入完后,硬度计会自动计算出硬度值并显示在LCD液晶屏上。
附录A――硬度计的间接检验
硬度计的间接检验是通过在标准块上打出一系列的压痕来检验的。机器检查的频率应当考虑实验室条件或实验室检定的要求,或者出现由于使用不当或事故,使你对硬度计的精度产生怀疑的情况。
在你进行检定之前,确保你已完成了以下各项:
★请使用状况良好的硬度块。
★请使用表面没有改变过的试块。对于磨掉旧的压痕和重新进行表面机加工都会改变硬度块的原标定值。
对硬度计进行间接检验步骤如下:
1.间接检验应在23±5℃温度下,用按国标GB/T 4340.3—1999检定过的标准块进行。
2.在标准块上打上5个压痕,正确的保荷时间应为10—15s
3.如果在某个试验力下产生的压痕对角线长度不足20μm,则使用间接检验的方法是不被推荐的。在这种情况下,压痕测量误差与压痕长度之比很大,这样会导致硬度值与规定值有较大的偏差。
示值误差
1. 在规定的检验条件下,硬度计的示值误差通过下面的差值表征:
H-H其中:
H=(H1+H2+H3+H4+H5)/5
式中:
H1,H2,H3,H4,H5是五次测量的硬度值。
H 是所用标准硬度块的标定硬度值。
硬度计最大误差表示为标准硬度的百分比,其误差不应超过下面表中规定的值。
|
硬 度 符 号 |
最 大 误 差
表示为标准硬度块规定的百分比 |
|||||||
|
硬度,HV |
||||||||
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
|
|
HV0.01 HV0.025 HV0.05 HV0.1 HV0.2 HV0.3 HV0.5 HV1 |
10 8 6 4 4 3 3 |
10 8 6 5 5 4 |
9 8 6 5 4 |
10 9 7 6 4 |
10 8 6 5 |
11 9 7 5 |
11 10 7 5 |
12 10 8 6 |
|
HV2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
注: 1. 当压痕对角线小于0.02mm时,表中不给出误差值。 2. 对于中间值,其最大允许误差可由内插法求得。 3. 表中值是以0.001mm或对角线平均值的2%为最大误差给出的,以较大者为准。 |
||||||||
★ 表中内容摘于GB/T4340.2-1999。
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