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詳細(xì)介紹
HBE-3000A電子布氏硬度計
一 簡介
硬度是材料機(jī)械性能的重要指標(biāo)之一，而硬度試驗則是判斷金屬材料或零件 質(zhì)量的重要手段。由
于金屬的硬度與其它機(jī)誡性能有相互對應(yīng)關(guān)系，因此，大多數(shù)金屬材料可以通過測定硬度近似地推
算出其它機(jī)誡性能，如強(qiáng)度、疲勞、蠕變和磨損等。
本儀器采用單片機(jī)控制，傳感器采集信號，步進(jìn)電機(jī)加荷的閉環(huán)控制系統(tǒng)。布氏硬度試驗主要用于
鑄鐵、鋼材、有色金屬及軟合金等材料的硬度測定，此外還可以用于硬質(zhì)的塑料、電木等某些非金
屬材料硬度的測定。
二 硬度計的技術(shù)參數(shù)
試驗力：62.5kgf(612.9N)、100kgf(980.7N)、125kgf(1226N)、187.5kgf(1839N)
250kgf(2452N)、500kgf(4903N)、750kgf(7355N)、1000kgf(9807N)
1500kgf(14710N)、3000kgf(29420N)
壓頭規(guī)格：
φ2.5mm球壓頭
φ5mm球壓頭
φ10mm球壓頭
測量顯微鏡放大倍率：20X
測微轂輪最小讀數(shù)：0.005mm
被測試件允許高度：220mm
壓頭中心到機(jī)身距離：135mm
延時控制：5~60秒可調(diào)
電源電壓：AC220V±5%，50~60Hz
電源額定功率：60W
硬度計外形尺寸（長×寬×高）550×210×750（mm）
儀器重量約：112kg(裝箱重量約: 140kg)
硬度測試范圍：8～650HBW
三 測試標(biāo)尺（壓頭和力值）的選擇
1、標(biāo)尺選擇
為了確保布氏硬度測試的正確，標(biāo)尺選擇時應(yīng)按表1和表2選擇。
| 材料 | 布氏硬度 | F/D2 |
| 鋼及鑄鐵 | ＜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 | |
| F—試驗力（kg） D—球直經(jīng)（mm） | ||
2、布氏硬度試驗標(biāo)尺、壓頭、試驗力的對應(yīng)關(guān)系（表2）
| 硬度符號 | 壓頭球直徑（mm） | F/D2 | 試驗力N（kg) |
| HBW 10/3000 | 10 | 30 | 29420(3000) |
| HBW 10/1500 | 10 | 15 | 14710(1500) |
| HBW 10/1000 | 10 | 10 | 9807(1000) |
| HBW 10/500 | 10 | 5 | 4903(500) |
| HBW 10/250 | 10 | 2.5 | 2452(250) |
| HBW 10/100 | 10 | 1 | 980.7(100) |
| HBW 5/750 | 5 | 30 | 7355(750) |
| HBW 5/125 | 5 | 5 | 1226(125) |
| HBW 2.5/187.5 | 2.5 | 30 | 1839(187.5) |
| HBW 2.5/62.5 | 2.5 | 10 | 612.9(62.5) |
3、選擇方法
方法1：例如已知硬度值160左右，按表1選擇F/D²為30，然后查表2，可選擇三種標(biāo)尺HBW10/3000、
HBW5/750、HBW2.5/187.5。
又例如已知硬度值為30＜35，查表1得F/D²為2.5，則查表2應(yīng)選擇標(biāo)尺HBW10/250，也就是用壓頭直
徑10mm，力值250kg進(jìn)行測試。
方法2：如不知道試驗材料的大概硬度值則試驗力的選擇應(yīng)使壓痕直徑（d）與球直徑（D）保持
0.25D＜d＜0.6D的關(guān)系。
4、示值允許誤差及示值重復(fù)性（表3）
| 標(biāo)準(zhǔn)硬度塊 | 示值允許誤差（相對H） | 示值重復(fù)性誤差 |
| ≤125 | ±3％ | 0.03d |
| 125＜HBW≤225 | ±2.5％ | 0.025d |
| ＞225 | ±2％ | 0.02d |
| H—標(biāo)準(zhǔn)塊的標(biāo)定硬度值 d—壓痕直徑的總平均值 | ||
四 硬度計的安裝和調(diào)試
1、硬度計的工作條件
1.1 在室溫攝氏10~30度范圍內(nèi)；
1.2 室內(nèi)的相對濕度不大于65%；
1.3 在無震動的環(huán)境中；
1.4 周圍無腐蝕性介質(zhì)。
2、硬度計拆箱
2.1 卸去箱體底部側(cè)面的四個螺母，抬起移開箱體，取出附件箱。
2.2 抬高底板，用扳手將底板下的2只M10螺栓旋出，硬度計與底板脫離，提出硬度計（注意安
全）。拆箱后的硬度計安放在穩(wěn)固的工作臺上，在工作臺適當(dāng)位置開孔（尺寸位置參考圖1），使螺
桿（5）能正常向下工作。
3、硬度計安裝
3.1去掉螺桿(5)和壓頭安裝桿之間的墊塊，將螺桿(5)上的防銹油擦干凈，待干燥后涂上適量薄質(zhì)
機(jī)油潤滑（圖2）。
3.2 打開上蓋(2)，將固定活動部件的白紗帶都解去。
3.3 觀察輔助杠桿（14）后面的刀口組，刀口（13）是否落入刀槽（12）中，如果刀口脫離刀槽，
請用手按下輔助杠桿（14），將刀槽（12）套在刀口（13）上（圖3）。（這種情況一般不會發(fā)
生，只有在強(qiáng)烈震動的情況下才會發(fā)生。）
圖2
1.主體 2.上蓋 3.壓頭 4.試臺 5.升降螺桿 6.旋輪 7.電源開關(guān)
8.保險絲盒 9.電源插座 10.控制面板
11.輔助杠桿 12.刀槽 13.刀口 14.大杠桿
4、操作面板功能介紹
4.1硬度計面板功能包括六個輸入鍵和加荷、保荷、卸荷三個狀態(tài)指示（圖4）。
4.2 FORCE 試驗力設(shè)置鍵:試驗力共有10級，5個窗口顯示，當(dāng)紅色發(fā)光管亮?xí)r，對應(yīng)上檔
試驗力（62.5 、100、125、187.5、250）；發(fā)光管綠色時，對應(yīng)下檔試驗力(500、750、1000、
1500、3000)。
圖4
4.3 TIME 保荷時間設(shè)置鍵:每按一次增加（或減少）5秒，選擇范圍5～60秒，由B窗顯示。
4.4 CLR鍵 每次測試前，均需要按清零鍵，出現(xiàn)故障后開機(jī)，也要按“清零”鍵，使之消除內(nèi)
部殘余力。
4.5 STOP鍵 硬度測試中遇到緊急情況需停止操作，按此鍵，硬度計恢復(fù)到起始狀態(tài)，下降螺桿
（5）使試樣無接觸后按“清零鍵”。
4.6 LOADING、DWELL、UNLOADING三個狀態(tài)，硬度測試過程中要進(jìn)入加荷-保荷-卸荷三個階段，每
個階段的發(fā)光管分別提示。
5、硬度計使用前的準(zhǔn)備工作
5.1被測試件的表面應(yīng)平整光滑，不得有污物、氧化皮、凹坑及顯著的加工痕跡。
5.2試件的最小厚度應(yīng)大于壓痕深度的10倍。測試后，試件背面不得有可見的變形痕跡。試件最小厚
度與硬度間關(guān)系（參見表4）
5.3被測試件應(yīng)穩(wěn)定地放在試臺上，實驗過程中試件不得移動，并保證試驗力能垂直施加于試件上。
6、硬度計的正確使用
6.1將壓頭推進(jìn)壓頭軸孔中，貼緊支撐面，把壓頭柄缺口平面對著螺釘，略微擰緊壓頭緊固螺釘。
6.2打開電源開關(guān)，面板顯示倒計數(shù)，儀器在自動調(diào)整位置，當(dāng)試驗力顯示窗口（A）為0時，儀器
進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
6.3開機(jī)時儀器的預(yù)置力值設(shè)定在250kgf(2452N)，保荷時間設(shè)定15秒，如要選擇其他試驗力和時
間，請參閱操作面板功能介紹。
6.4準(zhǔn)備工作就緒后，將試件平穩(wěn)地放在試臺(4)上，轉(zhuǎn)動旋輪(6)上升試件，當(dāng)試驗力施加時，A窗
開始顯示試驗力。注意：選用上檔試驗力（紅色發(fā)光管亮）時，手動加力約27kgf，儀器發(fā)
出“嘟”響聲，則儀器自動加載試驗力；若手動用力過大（40kg）時，儀器發(fā)出“嘟、嘟、…”聲
不斷，不能正常工作，請退下試臺，改換測點位置重做。當(dāng)選用下檔試驗力（綠色發(fā)光管亮）時，
手動加力約90kg，儀器自動加載試驗力。
6.5加荷、保荷、卸荷三個階段結(jié)束后，一次硬度測試過程結(jié)束，退下試臺，儀器自動復(fù)位。（保
荷時加載部分有輕微異響為正?，F(xiàn)象）
6.6試驗力的保持時間：黑色金屬10～15秒，有色金屬30秒，硬度值小于35HBW時為60秒。
6.7在試件上均勻分布測定硬度值，兩相鄰壓痕中心距離不小于壓痕直徑的3倍；壓痕中心至試樣邊
緣距離不小于壓痕直徑的2.5倍。不按此要求測試，壓痕會出現(xiàn)不對稱現(xiàn)象，硬度值得不到正確的
測試數(shù)據(jù)。
6.8每個壓痕直徑的測量在相互垂直的兩個方向上進(jìn)行。取其平均值，兩垂直方向直徑之差與其中
直徑較短的直徑之比不應(yīng)大于1%。
6.9本機(jī)的電器采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，它能動態(tài)地反映實驗過程中試驗力變化的真實情況。在整個保
荷時間內(nèi)，力值數(shù)碼管（A窗）不斷地顯示其瞬間力值，隨著壓頭逐漸壓入試件至設(shè)定值，然后是
保荷過程，此時力值也逐漸減少，當(dāng)力值減少到規(guī)定的誤差范圍時，儀器會自動進(jìn)行補償，使試驗
力始終保持在規(guī)定范圍內(nèi)。（保荷時加載部分有輕微異響為正常現(xiàn)象）
五 讀數(shù)顯微鏡的使用
1、顯微鏡簡介
配套的讀數(shù)顯微鏡主要用于布氏硬度壓痕的測量，它結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
2、讀數(shù)顯微鏡的技術(shù)參數(shù)
2.1測量顯微鏡放大倍率：20X
2.2轂輪最小讀數(shù)：0.005mm
2.3視場的有效測量范圍6mm。
3、讀數(shù)顯微鏡使用
3.1 例：測試HBW10/3000布氏硬度值。裝上φ10mm球壓頭 ,按試驗力方向鍵“▲”將綠燈移到
3000kgf上方，將試件放在試臺上，轉(zhuǎn)動旋輪(4)使試臺上升，當(dāng)壓頭碰到試件時，再慢慢上升試
臺，直到A窗口試驗力為90kgf時，聽到“嘟”響聲后停止，儀器會自動加力到3000kgf,然后保持試
驗力及卸除試驗力，加卸力結(jié)束，退回試臺。
3.2將打好布氏硬度壓痕的試件放在平穩(wěn)的臺面上，把讀數(shù)顯微鏡置于試件上，長鏡筒的缺口處對
著自然光或用燈光照明。旋轉(zhuǎn)目鏡上的眼罩，使壓痕邊緣清晰。
3.3 選擇目鏡中任一條固定數(shù)字刻線為起始線（數(shù)字2）與壓痕左邊相切。固定讀數(shù)顯微鏡，轉(zhuǎn)動
讀數(shù)轂輪，移動目鏡中的刻線相切于另一邊（圖6）
目鏡中觀察數(shù)值為6-2=4mm
轂輪讀數(shù)41格, 轂輪每小格為0.005mm，則讀數(shù)為41×0.005=0.205mm
布氏硬度 壓痕直經(jīng)為4mm+0.205mm=4.205mm
查《布氏硬度對照表》P9得：205HBW10/3000
當(dāng)布氏壓痕直經(jīng)在目鏡觀察中另一相切邊超過半格時，計算壓痕直經(jīng)時加上0.5mm（圖7）
布氏硬度壓痕直經(jīng)為4mm+0.5+41×0.005mm =4.705mm
查《布氏硬度對照表》P9得：162HBW10/3000
4、讀數(shù)顯微鏡保養(yǎng)注意事項
4.1 讀數(shù)顯微鏡的精度在出廠時已調(diào)整好，不可自行拆裝。
4.2 讀數(shù)顯微鏡存放和使用時，應(yīng)避免灰塵，潮濕和有腐蝕性氣體的環(huán)境中。
4.4讀數(shù)顯微鏡透鏡表面有臟物應(yīng)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
取少許酒精或混合液輕擦。
六 附件（裝箱單）
| 序號 | 名稱（規(guī)格） | 數(shù)量 |
| 1 | 20×讀數(shù)顯微鏡 | 1只 |
| 2 | φ2.5mm球壓頭 | 1只 |
| 3 | φ5mm球壓頭 | 1只 |
| 4 | φ10mm球壓頭 | 1只 |
| 5 | 小平面試臺 | 1只 |
| 6 | 大平面試臺 | 1只 |
| 7 | V型試臺 | 1只 |
| 標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度塊 | ||
| 8 | HBW/3000/10(150～250) | 1塊 |
| 9 | HBW/1000/10(75～125) | 1塊 |
| 10 | HBW/187.5/2.5(150～250) | 1塊 |
| 11 | 保險絲 | 2只 |
| 12 | 電源線 | 1根 |
| 13 | 產(chǎn)品合格證書 | 1份 |
| 14 | 產(chǎn)品使用說明書 | 1本 |
| 15 | 布氏硬度對照表 | 1本 |
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