材料硬度測試設備使用手冊一、設備概述材料硬度測試設備（涵蓋洛氏、布氏、維氏等主流類型）通過靜載壓入法量化材料表面硬度：在規(guī)定試驗力下，將壓頭（金剛石圓錐、硬質合金球、金剛石四棱錐等）壓入試樣表面，通過壓痕的深度、直徑或對角線長度計算硬度值。適用場景與原理差異洛氏硬度計：采用“深度法”，通過壓痕深度差反映硬度（如HRC標尺適用于淬火鋼，HRA適用于硬質合金），測試效率高、壓痕小。布氏硬度計：采用“面積法”，通過壓痕直徑計算硬度（如HBW標尺適用于鑄鐵、有色金屬），壓痕大、結果代表性強。維氏硬度計：采用“對角線法”，通過壓痕對角線長度計算硬度（如HV標尺兼容極硬/極軟材料），精度高、可測試薄試樣（如鍍層）。二、測試前準備（一）環(huán)境要求溫度：20±5℃（溫度波動會導致壓頭熱脹冷縮，影響精度）。濕度：≤60%RH（潮濕易腐蝕電路、壓頭）。防震：設備需放置于無強烈震動的臺面（如混凝土臺或防震墊），遠離沖床、銑床等振動源。（二）試樣準備1.表面質量：測試面需平整、光滑（粗糙度Ra≤1.6μm），可用研磨、拋光處理，殘留油污需用無水乙醇擦拭。2.尺寸要求：洛氏/維氏：試樣厚度≥壓痕深度的10倍（如洛氏HRC測試，壓痕深度約0.1mm，試樣厚度需≥1mm）。布氏：試樣厚度≥壓痕直徑的8倍（如用5mm壓頭、2942N載荷，壓痕直徑約3mm，試樣厚度需≥24mm；若試樣過薄，需疊加相同材料的墊塊）。3.裝夾適配：試樣需穩(wěn)固裝夾，避免傾斜（傾斜會使壓痕畸變，導致硬度值偏差）。三、操作流程（以洛氏硬度計為例，布氏、維氏可參考調(diào)整參數(shù)）（一）開機與預熱1.接通電源，打開設備開關，指示燈亮起后，預熱15分鐘（使電子元件、壓頭溫度穩(wěn)定）。2.觀察設備自檢：屏幕顯示“就緒”或綠燈常亮，若無報錯，進入下一步。（二）標尺與參數(shù)設置洛氏硬度標尺選擇（根據(jù)材料調(diào)整）：HRA：金剛石圓錐壓頭，588N（60kgf）載荷，適用于硬質合金、淬火鋼。HRB：1/16”鋼球壓頭，981N（100kgf）載荷，適用于退火銅、鋁合金。HRC：金剛石圓錐壓頭，1471N（150kgf）載荷，適用于淬火鋼、調(diào)質鋼。輸入試樣編號、測試人員等信息（部分設備支持數(shù)據(jù)存儲，便于追溯）。（三）試樣裝夾與測試1.轉動工作臺升降手輪，使試樣測試面貼近壓頭（避免壓頭直接撞擊試樣，損傷壓頭）。2.按下“加載”鍵，設備自動完成“初載荷（98N）→主載荷→保載（通常10秒）→卸除主載荷”過程。3.屏幕顯示硬度值（如HRC58.5），記錄結果。若需連續(xù)測試，重復步驟1-3（同一試樣建議測試3個點，取平均值，點間距≥3mm，避免應力疊加）。四、維護與保養(yǎng)（一）日常清潔壓頭：用脫脂棉蘸無水乙醇輕輕擦拭，去除殘留金屬屑（禁止用硬物刮擦，以免損傷金剛石或硬質合金表面）。工作臺：用軟布清潔，去除試樣碎屑，保持裝夾面平整。傳感器：定期用干燥空氣吹掃，避免粉塵堆積影響力值精度。（二）定期校準校準周期：每年1次（或測試5000次后），聯(lián)系廠家或計量機構，使用標準硬度塊校準（如洛氏用HRA、HRB、HRC標準塊，布氏用鑄鐵、鋼標準塊）。自校準：部分設備支持用戶自校準，按說明書操作（如調(diào)整載荷杠桿平衡、壓頭位置）。（三）易損件更換壓頭：若壓頭表面出現(xiàn)劃痕、崩缺，需更換（更換時需用專用工具，確保同軸度）。砝碼：若砝碼生銹、變形，影響載荷精度，需更換同規(guī)格砝碼。傳感器：若力值偏差超±1%，聯(lián)系廠家檢修或更換。五、常見問題處理（一）測試結果偏差大原因1：壓頭磨損。處理：更換新壓頭，重新校準后測試。原因2：試樣表面粗糙/傾斜。處理：重新研磨試樣，確保裝夾水平（可用水平儀檢測工作臺）。原因3：參數(shù)設置錯誤（如標尺、載荷選錯）。處理：核對參數(shù)，重新測試。（二）設備報錯（如“載荷異?！薄皦侯^未歸位”）載荷異常：檢查砝碼是否松動、傳感器是否堵塞，重啟設備后重試。壓頭未歸位：檢查升降機構是否卡滯，手動輕搖手輪復位，若故障持續(xù)，聯(lián)系售后。（三）數(shù)據(jù)無法保存檢查存儲介質（如SD卡、U盤）是否插好，格式是否兼容（建議用FAT32格式）。重啟設備，重新輸入數(shù)據(jù)，若仍失敗，備份數(shù)據(jù)后格式化存儲介質。六、安全注意事項操作時佩戴防護眼鏡，避免壓頭碎裂飛濺。加載過程中禁止觸碰試樣或壓頭，防止夾傷。設備斷電后，等待5分鐘再打開機箱（避免電容殘留電荷觸電）。附錄：不同硬度標尺與材料的對應表材料類型推薦硬度標尺壓頭類型試驗力------------------------------------------------硬質合金HRA金剛石圓