布氏硬度計的應用比較廣泛,它能對金屬原材料、正火、調質和淬火件進行硬度測試。由于布氏硬度計的試驗力和鋼球壓頭都較大,壓痕也大,故特別設合鑄件、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料的硬度測定,它能測出較大范圍內(nèi)金屬各組成部分的綜合性能,而不受個別組織的影響,是硬度試驗中很準確的一種試驗法。所以它對企業(yè)、大專院校和科研單位都非常適用。HBE-3000A型電子布氏硬度計是升級換代的產(chǎn)品,它采用混合式步進電機、高品質的細分電路和傳感技術以及由CPU全過程控制的閉環(huán)系統(tǒng).在上個世紀九十年代我們開發(fā)的HB-3000系列型電子布氏硬度計代表了國內(nèi)外同類產(chǎn)品的**水平,在世界上是,而且獲得上海博覽會金獎。隨著市場認可度的提高,我們的產(chǎn)品也開始被國內(nèi)外同行企業(yè)仿造,近年開發(fā)成功的HBS-3000型數(shù)顯電子布氏硬度計繼續(xù)保持**的地位,在目前國內(nèi)外的布氏硬度計中都是匯編語言編程,只有我們的硬度計是C++語言編程,而且是雙核控制系統(tǒng)。近我們委托有關權威部門采用**的儀器進行了動態(tài)測試,結論是它的穩(wěn)定性遠遠超出了國內(nèi)外同類產(chǎn)品水平。具有十級負荷(62.5、100、125、187.5、250、500、750、1000、1500、3000)Kgf,可在面板上輕松地選擇你所需要的負荷,可操作性好、可靠性強、精度高是它的特點。但是布氏硬度的壓痕較大,不適合薄片和小零件的測試(薄片要擊穿,小零件會留下較大的壓痕。隨著新材料新工藝的不斷發(fā)展和**,現(xiàn)在我們已為一些客戶定做過大試驗力1Kgf的布氏硬度計,這與顯微鏡的放大倍率有關)。
布氏硬度計的幾個常見問題:
個問題:布氏硬度測試的范圍為8~650HBW。這個范圍問題我在這里解釋一下,這是標準HBW布氏硬度的范圍,并不是每**負荷的試驗都能達到這個范圍。譬如說你選擇3000Kgf、10mm鋼球時,當壓痕的平均直徑為2.40mm這時的布氏硬度是653HBW;把試驗力改為1000Kgf,鋼球和壓痕平均直徑不變這時的布氏硬度是218HBW,而且負荷為1000Kgf時它無法測到650HBW的布氏硬度。這是一個問題,**個問題是試驗力和鋼球直徑的匹配,首先在試驗力的選擇時必須使壓痕直徑在0.24D<d<0.6D的范圍內(nèi)。壓痕超過此范圍的我們都認為無效。這里的無效是指不符合試驗法,即在發(fā)生質量糾紛時,它不能作為法律依據(jù)。附表一
從表一中我們可以看到F/D2這一類的數(shù)據(jù)30、15、10、5、2.5、1.25、1,這是在選擇試驗力和壓頭大小時的比值系數(shù)。下面有一個附表二可供參考。表二
材料 | 布氏硬度 | 0.102F/D2 |
鋼 | | 30 |
鑄鐵 | <140 | 10 |
≥140 | 30 |
銅和銅合金 | <35 | 5 |
35~130 | 10 |
>130 | 30 |
輕金屬及其合金 | 35 | 2.5 |
35~80 | 5,10 |
>80 | 10 |
第三個問題是讀數(shù)顯維鏡的使用。讀數(shù)顯微鏡放大倍率為20X,視場直徑9mm,有效測量范圍6mm。它的外形結構示意圖(圖一)
讀數(shù)顯維鏡的技術參數(shù):
| 目鏡分劃尺刻度數(shù) | 測微鼓輪小讀數(shù) | 測量精度 |
1mm | 8mm | 0.005mm | 0.005mm |
讀數(shù)顯維鏡的使用方法:
----將讀數(shù)顯微鏡置于硬度塊或試件上,在長鏡筒的缺口處用自然光或燈光照明。在視場中同時看清分劃板上的字和刻線及試件上的壓痕,如感覺壓痕不清晰,可轉動目鏡調節(jié)套調至壓痕輪廓清晰即可。硬度塊或試件上的壓痕同時清晰,這在出廠時已調整好。
進行測量時,先轉動讀數(shù)鼓輪,在讀數(shù)鼓輪的圓周上刻有從0-90的數(shù)字和100格線條,每一小格為0.005mm,轉動鼓輪一圈為0.5mm。鼓輪刻線見圖二。目鏡內(nèi)有二塊分劃板,在固定分劃板上刻有從0-8的數(shù)字,每一個數(shù)字間隔為1mm(分劃板刻線見圖三),在移動分劃板上刻有用于測量的黑色刻線。當鼓輪開始轉動后,刻有黑線的分劃板開始移動,這時既可對壓痕進行測量。測量時先將刻線的內(nèi)側與壓痕直徑一邊相切,記錄測得的數(shù)據(jù),然后再轉動鼓輪,移動刻線到壓痕直徑的另一邊,同樣,用刻線的內(nèi)側與壓痕直徑相切,再記錄測得的數(shù)據(jù),把二個數(shù)據(jù)相減即為壓痕直徑的長度。用同樣的方法轉動900測量另一個方向壓痕的直徑,兩個直徑的算術平均值查表可得其硬度值。
布氏硬度的標記有規(guī)定的書寫方法,如218HBW10/3000,HBW表示布氏硬度試驗使用硬質合金鋼球壓頭;10表示使用10mm鋼球壓頭;3000表示其試驗力為3000Kgf;218表示在這一系列條件下試驗所得的硬度為218HB。
測試舉例:將一打好布氏硬度壓痕的硬度塊或試件放在平穩(wěn)的臺面上,把讀數(shù)顯微鏡放在硬度塊或試件上,在視場中可見一被放大的布氏壓痕。轉動鼓輪將刻線移動到“0”位即對零,如有少量的誤差可記在心里(在以后的讀數(shù)中扣除或增加,因每人的測量習慣和觀察的角度不同會引起這誤差),繼續(xù)轉動鼓輪使刻線的內(nèi)側與壓痕的一邊相切,得一讀數(shù)為2.971mm(2.971mm是鼓輪轉動5圈,在鼓輪上的格數(shù)是94.2格,0.2格是估讀數(shù),這樣總格數(shù)是594.2格,0.005×594.2=2.971mm),然后再轉動鼓輪,使刻線的內(nèi)側與壓痕另一邊相切(注意:在轉動過程中,硬度塊或試件與讀數(shù)顯微鏡必須保持一致),又得一讀數(shù)為4.000mm,則壓痕直經(jīng)為二次讀數(shù)之差,即4.000-2.970=1.029(mm),見圖四。將讀數(shù)顯微鏡旋轉900,在壓痕垂直的方向按上述方法測量,可得另一直徑為1.031mm,兩次壓痕直徑讀數(shù)的算術平均值既為直徑的長度(1.029+1.031)÷2=1.030mm。如選擇612.9N(62.5Kgf)的試驗力,φ2.5mm的球壓頭,在對照表中查到壓痕直徑為1.030mm這一欄時的硬度為71.7HBW。
讀數(shù)顯微鏡的保養(yǎng):
a. 讀數(shù)顯微鏡的精度在出廠時已調整好,不允許自行拆裝,由此而影響該顯微鏡的讀數(shù)精度由客戶負責。
b. 讀數(shù)顯微鏡存放和使用時,應避免灰塵,潮濕和有腐蝕性氣體的環(huán)境中。
c. 如讀數(shù)顯微鏡透鏡表面有臟物應用柔軟的脫脂棉、擦鏡紙拭擦,碰到油漬污染時,可用脫脂棉蘸取少許酒精和乙醚混合液輕擦。
布氏硬度計由于其試驗力大,一般都采用雙杠桿結構,杠桿比1∶50~1∶60之間,這樣大的試驗力3000Kgf在杠桿尾端施力處只要施加60~50Kgf的負荷即可實現(xiàn)。我們采用步進電機作為動力源,通過同步帶輪、加載絲桿和杠桿進行加荷。同時通過壓力傳感器反饋到面板上,在整個試驗過程中它都顯示出負荷變化的瞬時值,這在所有硬度計中是的先例,它大的優(yōu)點是負荷始終報持在正確的范圍內(nèi)。大家知道通過杠桿進行加載,只有杠桿在水平位置時,杠桿比才保持正確。一旦杠桿上下轉動時,杠桿比就會發(fā)生變化,對采用大杠桿比的硬度計,它顯然不合適,所以機械式的布氏硬度計如果它沒有自動補償措施,那么它的試驗力很難保證。電子布氏硬度計的設計和編程相當復雜,但是它的結構卻很簡單,這對操作、使用和維修來講就相當方便了。