HB-3000布氏說(shuō)明書(shū)解析

1、Ar些松®HB-3000型布氏硬度計(jì)用戶使用手冊(cè)魯制06000006連續(xù)三屆國(guó)優(yōu)萊州華銀試驗(yàn)儀器有限公司（原山東掖縣材料試驗(yàn)機(jī)廠）產(chǎn)品介紹概述硬度是金屬材料及合金材料機(jī)械性能的重要指標(biāo)，通常指的是一種材料抵抗另一較硬的具有一定形狀、尺寸并且本身不發(fā)生殘余變形的物體壓入其表面的能力。HB-3000型布氏硬度計(jì)可用于測(cè)定未經(jīng)淬火鋼、鑄鐵、有色金屬及質(zhì)地較軟的軸承合金等的布氏硬度值；適用于廠礦、科研單位和大專院校試驗(yàn)室。試驗(yàn)原理布氏硬度試驗(yàn)是把一定直徑的淬火鋼球以規(guī)定的負(fù)荷壓入試樣表面經(jīng)規(guī)定的保荷時(shí)間后卸除負(fù)荷，測(cè)量試樣表面的壓痕直徑（見(jiàn)圖1）,計(jì)算出布氏硬度值。改值以試樣壓痕表面積上的平

2、均壓力（公斤力/毫米2）表示（見(jiàn)表1）。用式（1）計(jì)算：(1)布氏硬度=0.102*表1符號(hào)及名稱符號(hào)名稱單位D硬質(zhì)合金球直徑毫米F試驗(yàn)力牛頓d壓痕平均直徑毫米d,d在兩相互垂直方向測(cè)量的壓痕直徑毫米12h壓痕深度毫米HBW布氏硬度錯(cuò)誤！未指定書(shū)簽。din圖1布氏硬度試驗(yàn)原理圖對(duì)一定直徑的硬質(zhì)合金球施加試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測(cè)量試樣表面壓痕的直徑，見(jiàn)圖1。示例：350HBW5/750表示用直徑5mm的硬質(zhì)合金球在7.355KN試驗(yàn)力下保持10s-15s測(cè)定的布氏硬度值為350.*本節(jié)“試驗(yàn)原理”的內(nèi)容參考中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)金屬布氏硬度試驗(yàn)（GB/T231.1-2

3、002）適用范圍布氏硬度試驗(yàn)最常用的標(biāo)準(zhǔn)條件是硬質(zhì)合金球壓頭為10毫米（見(jiàn)圖2）、負(fù)荷為3000公斤力，此時(shí)最能體現(xiàn)布氏硬度的特點(diǎn)。但是，由于試樣的軟硬不同、大小不一，一種負(fù)荷、一種鋼球是不能滿足的。對(duì)于同一試樣，采用不同直徑的鋼球及不同的負(fù)荷，要得到相同的硬度值；或者說(shuō)要獲得可以比較的結(jié)果，只有在負(fù)荷與鋼球直徑的平方之比為一常數(shù)時(shí)才可能（見(jiàn)表2）。表2布氏硬度試驗(yàn)鋼球直徑和負(fù)荷選擇表負(fù)荷F與鋼球D2之比鋼球直徑D硬度范圍（硬度值）適用對(duì)象1052.51.251303000750187.546.930.0140-(945)鋼、灰口鑄鐵、鋁10100025062.515.610.048-3155

4、50012531.27.85.023.8-158退火鋁2.525062.515.63.92.511.9-79軸承合金1.2512531.27.82.01.26.0-39導(dǎo)線0.55012.53.10.80.52.4-15.8柔軟材料圖2硬質(zhì)合金球壓頭技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3、圖3表3主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目（代號(hào)）內(nèi)容高度（H）842毫米寬度（W）268毫米長(zhǎng)度（L）700毫米試件最大高度（帶保護(hù)套）（B）230毫米壓頭中心至機(jī)壁距離（A）120毫米硬度計(jì)凈重210公斤硬度單位試驗(yàn)力級(jí)數(shù)（kgf）硬質(zhì)合金壓頭（mm）布氏187.5250750100030002.5510圖3外形尺寸示意圖機(jī)構(gòu)部件簡(jiǎn)述

5、本硬度計(jì)屬杠桿硬度計(jì)結(jié)構(gòu)，這種硬度計(jì)體積小，便于使用，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)一線，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4本硬度計(jì)主要包括升降部件，主軸部件，杠桿系統(tǒng)，減速器部件，換向開(kāi)關(guān)部件組成。試驗(yàn)時(shí)，試樣置于工作臺(tái)上，硬質(zhì)合金鋼球壓頭安裝在主軸下端，負(fù)荷經(jīng)杠桿放大后作用在鋼球上，并將鋼球壓入試樣表面，卸除試驗(yàn)力后，測(cè)量所得壓痕直徑，并由此得到試樣的硬度值。硬度試驗(yàn)必須按照試驗(yàn)等有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。口硬度計(jì)有鑄鐵機(jī)身（9）,在機(jī)身前臺(tái)上，安裝了絲杠座（1）,絲杠座中裝有配合精確的絲杠（2），絲杠上端裝有可更換的工作臺(tái)（3），工作臺(tái)上升與下降依靠絲杠的上下移動(dòng)，而絲杠的移動(dòng)則由轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（7）通過(guò)螺母（4）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在手輪與螺母之間裝

6、有鋼球彈性定位器（5），當(dāng)壓頭與試樣觸并產(chǎn)生一定壓力時(shí)，鋼球彈性器失效，手輪與螺母產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，以保證接觸壓力不超過(guò)一定范圍?？诟軛U機(jī)構(gòu)由大杠桿（14）、小杠桿（16）、吊環(huán)（15）壓軸（18）組成，大杠桿比1：12.5，小杠桿比1:4，總杠桿比為1：50。口試驗(yàn)力是通過(guò)杠桿系統(tǒng)而施加在試樣上的。在大杠桿長(zhǎng)臂上的吊環(huán)上掛有可更換的砝碼（10）,砝碼組合分別得出下列試驗(yàn)力：1839、2452、7355、9807、29420牛頓（187.5、250、750、1000、3000Kgf）。試驗(yàn)力的施加是通過(guò)電動(dòng)機(jī)（6）自動(dòng)進(jìn)行的，該電動(dòng)機(jī)裝在機(jī)身上，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)由減速器傳動(dòng)到連桿（13）上，連桿下降時(shí)

7、試驗(yàn)力經(jīng)大杠桿（14），小杠桿（16），壓軸（18）及主軸襯套傳至壓頭。口壓軸部件是由彈簧（19）、壓軸（18）、主軸襯套（20）等零件組成的，彈簧在非工作狀態(tài)下將主軸襯套靠在主軸座上，并使壓軸緊靠在小杠桿中間的刀刃支承上，從而保持壓軸的精確位置。當(dāng)試樣與壓頭接觸時(shí)主軸襯套被頂起,這樣確定壓軸工作進(jìn)的位置，保證了試樣與壓頭中心對(duì)準(zhǔn)?？跍p速器是由兩級(jí)蝸輪機(jī)構(gòu)組成，傳動(dòng)比均為1:40,故總傳動(dòng)比1:40*40=1600。曲柄（11）的轉(zhuǎn)動(dòng)是由減速器帶動(dòng)的，由曲柄連桿、叉形搖桿（12）組成連桿機(jī)構(gòu)，在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)后連桿重新升起，試驗(yàn)力從壓軸上卸除?？趽Q向開(kāi)并關(guān)是控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的裝置，以使加卸試驗(yàn)力時(shí)自

8、動(dòng)進(jìn)行。1920181615141312門(mén)10圖4零部件示意圖1.絲杠座2.絲杠3.工作臺(tái)4.螺母5.定位器6.電機(jī)7.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪&換向開(kāi)關(guān)9機(jī)身10砝碼11.曲柄12叉形開(kāi)關(guān)13連桿14.大杠桿15吊環(huán)16.小杠桿17.刀墊18.壓軸19.彈簧20.主軸襯套拆箱搬運(yùn)準(zhǔn)備工作硬度計(jì)的工作環(huán)境應(yīng)干燥清潔、沒(méi)有腐蝕性氣體。硬度計(jì)的工作環(huán)境應(yīng)無(wú)來(lái)自外界的機(jī)械振動(dòng)。硬度計(jì)的工作環(huán)境溫度應(yīng)在10-30°C之間。試驗(yàn)臺(tái)（自備）應(yīng)以水泥或金屬為基體，具有一定的剛度和強(qiáng)度，能夠承載硬度計(jì)及其附件；臺(tái)面應(yīng)如圖5（圖中尺寸僅供參考）所示，帶有070毫米的孔以供絲杠通過(guò)；整個(gè)臺(tái)面的水平度要在0.2/

9、1000之內(nèi)。硬度計(jì)的周?chē)鷳?yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g，以進(jìn)行必要安裝、維修、調(diào)試等工作。圖5試驗(yàn)臺(tái)示意圖拆箱1. 使用工具將外包裝箱上包裝帶B取下（見(jiàn)圖6）2. 用鉗子等工具將固定箱殼和底座的木螺釘取下，將箱殼向上抽出。3. 取出資料袋，檢查資料袋，袋中應(yīng)有使用手冊(cè)（含裝箱單、合格證）。4. 用扳手卸開(kāi)固定的附件箱包裝鉤子上的螺母，取下包裝鉤子、附件箱。清查附件箱中的物品，并對(duì)照裝箱單核實(shí)是否相符。用扳手卸開(kāi)固定的砝碼盒包裝鉤子上的螺母，取下包裝鉤子5. 用扳手卸開(kāi)固定的放大鏡包裝鉤子上的螺母，取下包裝鉤子6. 取下硬度計(jì)上的防塵罩。7. 用扳手取下固定硬度計(jì)與包裝箱底座的4個(gè)底角螺栓。包裝箱籀克圖6拆

10、箱示意圖搬運(yùn)注意事項(xiàng)不要試圖一個(gè)人搬運(yùn)硬度計(jì)，由于設(shè)備較重，操作不當(dāng)會(huì)造成硬度計(jì)損壞及人身傷害。因此需要兩個(gè)或兩個(gè)以上有操作經(jīng)驗(yàn)的人，才能移動(dòng)本機(jī)。硬度計(jì)搬運(yùn)時(shí)，壓頭與絲杠之間的軸線與豎直方向的傾斜度不得超過(guò)15°。硬度計(jì)搬運(yùn)時(shí)，搬運(yùn)者與硬度計(jì)的接觸位置僅限機(jī)身的外表面外，其余各面及硬度計(jì)其它零部件請(qǐng)勿接觸，以免影響本機(jī)精度。硬度計(jì)搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)輕起輕放，避免引起磕碰沖擊。安裝調(diào)試硬度計(jì)安裝調(diào)整前，應(yīng)準(zhǔn)備好扳手、水準(zhǔn)儀、大平工作臺(tái)等。1. 把硬度計(jì)安置在準(zhǔn)備好的試驗(yàn)臺(tái)上，硬度計(jì)的絲杠落入試驗(yàn)臺(tái)的孔中。2. 用板手松開(kāi)U形鉤子螺母，卸下U形鉤子（見(jiàn)圖7）。3. 取下楔木及墊木。4. 將大杠

11、桿上包裝紙取下。機(jī)身后側(cè)板螺母大杠桿XX8圖7拆除5. 拆除壓頭墊塊：逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使絲杠下降后，再拿下壓頭墊塊（見(jiàn)圖8）。如果轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，絲杠不下降，手輪卻隨絲杠上升，墊塊無(wú)法取下，有可能是在運(yùn)輸過(guò)程中，絲杠與絲杠座（在手輪下方，與絲杠外圓配合）粘結(jié)在一起。排除方法如下：逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪上升20毫米左右，用力下壓手輪，使絲杠與絲杠座脫離即可。6. 卸下絲杠外面的保護(hù)套，用煤油將絲杠、手輪等處的防銹油洗凈，絲杠與手輪接觸部位滴入適量潤(rùn)滑油，重新將絲杠保護(hù)套裝好。7. 大平工作臺(tái)裝在絲杠上端孔內(nèi)，再將水平儀放在工作臺(tái)，可用金屬墊片墊在機(jī)身底面，使前后左右兩個(gè)方向的水平度在0.2/1000之內(nèi)。使用

12、使用前的準(zhǔn)備1.選擇壓頭(見(jiàn)表4)表4布氏硬度試驗(yàn)鋼球直徑與負(fù)荷選擇表材料硬度范圍試樣厚度負(fù)荷F與鋼球D之比鋼球直徑(mm)負(fù)荷F(Kgf)保荷時(shí)間(S)黑色金屬140-650>6F/D2=30103000126-35750<32.5187.5黑色金屬<140>6F/D2=30103000306-35750<32.5187.5有色金屬及合金(銅黃銅及其它)31.8-140>6F/D2T0101000306-35250<32.562.5有色金屬及合金(鋁軸承合金)8-35>6F/D2=2.510250606-3562.5<32.515.6(1

13、) 選擇壓頭：從表中可以看到，布氏硬試驗(yàn)的鋼球及負(fù)荷是可以任意選擇的，但是，對(duì)于同一試樣,采用不同直徑的鋼球及不同的負(fù)荷,要得到相同的硬度值,或者說(shuō)，要獲得可以比較的結(jié)果,如表(4),只有在負(fù)荷與鋼球直徑的平方之比為一常數(shù)時(shí)才可能。(2) 清洗：用無(wú)酸汽油清洗其、球上附沾的防銹油，用棉花或質(zhì)地較軟的紗布擦拭干凈。2. 安裝壓頭(1) 裝上壓頭，并用螺釘輕輕預(yù)緊。(2) 將標(biāo)準(zhǔn)塊放置在工作臺(tái)上。(3) 將確碼吊架掛在大杠桿尾部刀刃上。(4) 旋轉(zhuǎn)手輪加上試驗(yàn)力，至手輪與螺母相對(duì)滑動(dòng)。(5) 將壓頭緊定螺釘壓緊于固定桿之扁平處，即可完成安裝。3接線：按圖(10)自電壓220/380伏的三相交流電源

14、，通過(guò)閘刀開(kāi)關(guān)，將電線接于后蓋處的外露3根引出線上，并將地線接于機(jī)身后端的螺釘上。扭緊機(jī)身右側(cè)固定螺釘，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)后，檢查減速器曲柄的回轉(zhuǎn)方向，如果圓盤(pán)是摟順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)(觀察機(jī)身右側(cè)之固定螺釘)則表示接線的相序正確，如果回轉(zhuǎn)方向相反，應(yīng)立即停機(jī)，改變相序，否則將造成事故。4. 擇試驗(yàn)力：(1)按表(4)選擇試驗(yàn)力。選用的試驗(yàn)力為187.5千克力時(shí)，將確碼吊架掛在大杠桿尾部刀刃上即可，若加上62.5千克力的確碼就形成250千克的試驗(yàn)力，再加上500千克的砝碼便形成750千克的試驗(yàn)力，以此類推。（2）選擇試驗(yàn)力的保荷時(shí)間；按表（4）選擇好試驗(yàn)力的保荷時(shí)間，將機(jī)身右側(cè)的固定螺釘松開(kāi)

15、，把圓盤(pán)內(nèi)的彈簧定位器旋轉(zhuǎn)到所需的時(shí)間。位置上（圓盤(pán)紅標(biāo)志與名牌上的時(shí)間標(biāo)志12秒30秒或60秒相對(duì)應(yīng)），固定螺釘松開(kāi)的程度應(yīng)能保證圓盤(pán)作自由回轉(zhuǎn)即可。5試樣應(yīng)滿足以下要求：a）試樣應(yīng)制成光滑平面，使壓痕邊緣足夠清晰，保證壓痕測(cè)量的準(zhǔn)確性，試樣表面應(yīng)無(wú)氧化層油污及表面缺陷等，制備試樣時(shí)，不應(yīng)使試樣表面因受熱或加工硬化而改變其硬度。b）應(yīng)保證試驗(yàn)面與支承面的平行性，以及試驗(yàn)面的水平，保證負(fù)荷垂直作用于試樣表面。c）試樣厚度不小于壓痕深度的10倍，如有關(guān)技術(shù)條件另有規(guī)定時(shí)，則其厚度不小于壓痕深度的8倍，壓入深度h=0.102F/nDHBW,試驗(yàn)后，試樣邊緣及背面呈現(xiàn)變形痕跡時(shí)，則試驗(yàn)無(wú)效。應(yīng)選用較

16、小的鋼球及相應(yīng)的負(fù)荷重新試驗(yàn)。d）壓痕中心與試樣邊緣的距離不應(yīng)小于壓痕直徑的2.5倍，兩相鄰壓痕中心的距離不小于壓痕直徑的4倍，對(duì)于軟金屬，這個(gè)距離還應(yīng)適當(dāng)加大。e）試驗(yàn)后壓痕直徑的大小應(yīng)在0.24DVdV0.6D，如不符合上述條件時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為無(wú)效，此時(shí)應(yīng)選擇相應(yīng)的試驗(yàn)力重新試驗(yàn)。f）試驗(yàn)時(shí)，必須保證壓頭軸線與試樣或試件的試驗(yàn)平面垂直，試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)加卸應(yīng)平穩(wěn)、無(wú)沖擊無(wú)震動(dòng)。g）壓痕直徑應(yīng)從兩個(gè)相互垂直方向測(cè)量，并取其算術(shù)平均值，壓痕兩直徑之差應(yīng)不超過(guò)較小直徑的2%。試驗(yàn)程序使用1. 將絲杠頂面及工作臺(tái)的上下端面擦干凈，將工作臺(tái)置于絲杠安裝孔中。應(yīng)根據(jù)工件的大小選用適當(dāng)?shù)墓ぷ髋_(tái)。2. 將試

17、件支承面擦示干凈，放置于工作臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)手輪使工作臺(tái)緩慢上升，試樣與壓頭接觸直至手輪與螺母產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。3. 打開(kāi)電源，接通電源，此時(shí)電源指示燈燃亮。然后啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，立即作好擰緊機(jī)身右側(cè)固定螺釘?shù)臏?zhǔn)備，在保荷指示燈燃亮的同時(shí)迅速擰緊，使圓盤(pán)隨曲柄一起回轉(zhuǎn)直至自動(dòng)反向和停止轉(zhuǎn)動(dòng)為止。從保荷指示燈燃亮到熄滅為試驗(yàn)力保持時(shí)間。4. 檢查并確定試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)結(jié)束后，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，取下試樣，用隨機(jī)所帶的讀數(shù)顯微鏡測(cè)量試樣表面的壓痕直徑，將測(cè)得結(jié)果查表得出試樣硬度值。5. 讀數(shù)顯微鏡：有關(guān)讀數(shù)鏡的使用，請(qǐng)閱讀讀數(shù)顯微鏡使說(shuō)明書(shū)。用此顯微鏡測(cè)定壓痕讀數(shù)時(shí)的光源必須注意，通常以中午的自然光為適宜，若在燈光下讀數(shù)，

18、應(yīng)注意光線對(duì)壓痕直徑的影響。維護(hù)和保養(yǎng)保潔和潤(rùn)滑口口硬度計(jì)長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，應(yīng)用防塵罩將機(jī)器蓋好。定期在絲杠與手輪的接觸面注入適量機(jī)油。 硬度計(jì)摩擦表面，均須定期加油潤(rùn)滑（每月潤(rùn)滑2次）。 減速器每半年加黃油一次（工業(yè)用凡士林）。 經(jīng)常檢查換向開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)的燒傷、燒蝕蝕情況，必要時(shí)應(yīng)加以清理或更換新的。 硬度計(jì)停止試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將砝碼掛架取下來(lái)，搬動(dòng)時(shí)并應(yīng)將杠桿固定，以防損壞機(jī)件。操作注意事項(xiàng)1安裝壓頭：各種規(guī)格的壓頭均由固定桿、固定螺帽和球（見(jiàn)圖2）三部分組成。在安裝前必須將固定桿球形槽與球用無(wú)酸汽油沖洗，并擦干凈，在固定桿球形槽內(nèi)涂以少許無(wú)酸凡士林油，裝上球，再把固定螺帽擰緊。試驗(yàn)時(shí)要經(jīng)常檢查球在壓

19、頭內(nèi)是否松動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)球松動(dòng)，則試驗(yàn)無(wú)效。2施加試驗(yàn)力：整個(gè)試驗(yàn)力施加過(guò)程分為施加、保持的卸除三個(gè)階段。從啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)到保荷指示燃亮為試驗(yàn)力施加階段；保荷指示燈熄滅到停止為試驗(yàn)力卸除階段。因此試驗(yàn)時(shí)必須檢查試驗(yàn)力保持時(shí)間與選擇的試驗(yàn)力時(shí)間是否相符。3啟動(dòng)時(shí)的回轉(zhuǎn)方向：硬度計(jì)安裝后，接通電源，首先檢查回轉(zhuǎn)方向是否正確。檢查時(shí)機(jī)身右側(cè)固定螺釘擰緊，啟動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，觀察固定螺釘?shù)幕剞D(zhuǎn)方向（如前述）。切忌反時(shí)針回轉(zhuǎn)。4.電源電壓選擇：按規(guī)定采用380V電壓，并一定要接好地線。5試驗(yàn)力保持時(shí)間調(diào)整：如果多試樣試驗(yàn)時(shí)，硬度均相同時(shí)，其試驗(yàn)力保持時(shí)間定好后不必再行調(diào)整；硬度不同時(shí)，每塊試樣都必須重新調(diào)整保持時(shí)間（即擰開(kāi)機(jī)身右側(cè)固定螺釘確定保持時(shí)間），否則會(huì)影響示值。6試樣溫度：試驗(yàn)時(shí)的試樣溫度應(yīng)保持常溫，在特殊情況下，黑色金屬的溫度不得超過(guò)ioo°c，有色金屬應(yīng)嚴(yán)格保持在常溫下進(jìn)行。校驗(yàn)硬度計(jì)1. 用秒表檢查保荷指示燈燃亮?xí)r間（試驗(yàn)力保持時(shí)間）的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)力持續(xù)時(shí)間允許誤差為12±2秒、30±2秒、60±2秒。2. 示值誤差檢查，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)塊上標(biāo)注的試驗(yàn)條件進(jìn)行。在標(biāo)準(zhǔn)塊表面不同位置上進(jìn)行五次硬度試驗(yàn)，取其