實(shí) 驗(yàn) 一 材 料 的 硬 度 測(cè) 試 實(shí) 驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥捕葴y(cè)定的基本原理及應(yīng)用范圍。了解布氏、洛氏、維氏硬度試驗(yàn)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及操作方法。狀態(tài)對(duì)其硬度的影響。二、實(shí)驗(yàn)概述難。另外，硬度與其它機(jī)械性能（如強(qiáng)度指標(biāo)及塑性指標(biāo)）硬度的大小對(duì)于機(jī)械零件或工具的使用性能及壽命具有決定性意義。常用的硬度試驗(yàn)方法有：洛氏硬度試驗(yàn)：主要用于金屬材料熱處理后的產(chǎn)品硬度檢驗(yàn)。1.布氏硬度DF作用下壓入被測(cè)金屬表tdFdHBSHBW1-1所示。圖1-1布氏硬度的測(cè)試原理圖d直接查壓痕直徑與布氏硬度對(duì)照表而得到所測(cè)的布氏硬度值。DFt1-1所示。表1-1布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范金屬布氏硬度值范圍試樣厚度載荷F與鋼球直徑D鋼球直徑載荷載荷保持時(shí)間類型(HBS)/mm的關(guān)系D/mmF/kgft/s6～3103000140～4504～2F=30D2575010黑色＜2金屬﹥6101000＜1406～33＜F=10D25250106～3103000﹥1304～2＜2F=30D2575030﹥610100036～1306～33F=10D2525030﹥6102508～356～3F=560有色金屬3450HBS650HBW有色金屬32.洛氏硬度1201.588mm載荷和主載荷作用下壓入被測(cè)金屬的表面，然后卸除主載荷，在保留初載荷的情況下，測(cè)出由主載荷所引hhHR1-2所示。圖1-2洛氏硬度實(shí)驗(yàn)原理示意圖洛氏硬度值的計(jì)算公式為：hHR=K-0.002式中h的單位為mm。K為常數(shù)，當(dāng)采用金剛石圓錐壓頭時(shí)，K=100；當(dāng)采用淬火鋼球壓頭時(shí)，K=13015HRA、HRB、HRC三種。常用洛氏硬度的試驗(yàn)規(guī)范如表1-2所示。符號(hào)壓頭類型載荷/kgf硬度值符號(hào)壓頭類型載荷/kgf硬度值有效范圍使用范圍HRA120°金剛石圓錐體60（600N）70～85適用于測(cè)量硬質(zhì)合金、表面淬火層或滲碳層HRB直徑為的淬火鋼球100（1000N）25～100適用于測(cè)量有色金屬、退火鋼、正火鋼等HRC120°金剛石圓錐體150（1500N）20～67適用于測(cè)量調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼等三、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及材料布氏硬度試驗(yàn)機(jī)（JC-10型讀數(shù)顯微鏡或布氏硬度測(cè)量分析軟件）數(shù)顯洛氏硬度計(jì)維氏硬度計(jì)（該種設(shè)備由實(shí)驗(yàn)老師操作演示）材料：①45T12鋼；②鋁板或者銅板。布氏硬度計(jì)：HB-3000型布氏硬度計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示。1—小杠桿；2—彈簧；3—壓軸；4—主軸襯套；5—壓頭；6—工作臺(tái)7—工作臺(tái)立柱；8—螺桿；9—升降手輪；10—螺母；11—套筒；12—電機(jī)；13—減速器；14—壓緊螺釘；15—軸柄；16—按鈕開關(guān)；17—換向開關(guān)；18—砝碼；19—大杠桿；20—吊環(huán)；21—加荷指示燈；22—機(jī)體；23—電源開關(guān)圖1-3 HB-3000型布氏硬度計(jì)簡(jiǎn)圖試驗(yàn)時(shí)將試樣放在工作臺(tái)6上，按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪9，使工作臺(tái)上升至試樣與壓頭5相接觸，并在手輪打滑后，開動(dòng)電動(dòng)機(jī)12，經(jīng)二級(jí)蝸輪蝸桿減速器13減速后，驅(qū)動(dòng)軸柄15沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)壓頭即可以由砝碼18通過大杠桿19、小杠桿1及壓軸3的作用，以一定大小的載荷壓入試樣。停留一定時(shí)間后，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)反轉(zhuǎn)，曲柄連桿帶動(dòng)搖桿上升而卸除載荷。在關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，dd值。JC-10型讀數(shù)顯微鏡：1-4所示。圖1-4 JC-10型讀數(shù)顯微鏡的結(jié)構(gòu)123201906mm4，一格的分劃值為1mm。分劃板的刻線面朝下，就在這個(gè)下平面上，在允許的間隙內(nèi)，裝著第二塊玻璃分劃556676891071112數(shù)鼓輪時(shí)，測(cè)微螺絲7使下分劃板座6帶動(dòng)下分劃板5向前移動(dòng)；當(dāng)以逆時(shí)針方向旋動(dòng)讀數(shù)鼓輪時(shí)，拉力彈簧10則向后拉回下分劃板座6連同下分劃板5。1mm41mm，所以讀數(shù)鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)51001mm劃板上的讀數(shù)加上讀數(shù)鼓輪上的讀數(shù)。的直徑。TH320全洛氏硬度計(jì)：本硬度計(jì)功能設(shè)置方法詳見其操作規(guī)程。時(shí)伴有蜂鳴報(bào)警，此時(shí)應(yīng)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)手輪。時(shí)應(yīng)重新開始。保持時(shí)間倒計(jì)時(shí)，保持總試驗(yàn)力，時(shí)間到后立即開始卸載，最后顯示測(cè)試結(jié)果。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及操作步驟了解硬度計(jì)的構(gòu)造、原理、使用方法、操作規(guī)程和安全注意事項(xiàng)。根據(jù)被測(cè)材料的種類、熱處理狀態(tài)等選擇適宜的硬度標(biāo)尺。五、注意事項(xiàng)試樣兩端要平行，表面應(yīng)平整，若有油污或氧化皮，可用砂紙打磨，以免影響測(cè)量。圓柱形試樣應(yīng)放在帶有“V”型槽的工作臺(tái)上操作，以防試樣滾動(dòng)。加載時(shí)應(yīng)細(xì)心操作，以免損壞壓頭。加預(yù)載荷（10kgf）時(shí)若發(fā)現(xiàn)阻力太大，應(yīng)停止加載，立即報(bào)告，檢查原因。測(cè)定硬度值，卸掉載荷后，必須使壓頭完全離開試樣后再取下試樣。金剛石壓頭系貴重物件，質(zhì)硬而脆，使用時(shí)要小心謹(jǐn)慎，嚴(yán)禁與試樣或其他物件碰撞。硬度值。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模粚懗鰧?shí)驗(yàn)過程；畫數(shù)據(jù)記錄表，以方便裝訂。分析說明布氏硬度和洛氏硬度的優(yōu)缺點(diǎn)及其選用的基本原則；附、實(shí)驗(yàn)記錄表1 布氏硬度測(cè)定數(shù)據(jù)記錄表球試第一次 第