硬度计产品的介绍
.硬度计产品的介绍：
1. 硬度计的分类：
按试验方法分：布氏、洛氏、维氏、肖氏硬度等。
按试验条件分：常温、高温、低温硬度。
按负荷施加分：静力硬度试验、动力硬度试验。
按安置方式分：台式、便携式……等等几十种分类方法。
其中台式静态施加负荷方式的硬度计是*常用的，也是测试精度*高的。我公司生产的硬度计产品（除HB-2锤击式布氏硬度计）都属于这种类型的产品。
布氏系列：HB-3000系列电子布氏硬度计。DHB-3000A型电子布氏硬度计（显示用数码管）、DHB-3000型（小液屏，不用查表）和XHB-3000型数显布氏硬度计，明年初我们还将推出XHB-3000Z型自动转塔数显布氏硬度计。
洛氏系列：HR-150A型手动洛氏硬度计、HR-150DT型电动洛氏硬度计、HRM-45型电动表面洛氏硬度计、HRS-150型数显洛氏硬度计、HRMS-45型数显表面洛氏硬度计和HRSS-150型数显双洛氏硬度计、HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计、HD9-45型光学表面洛氏硬度计和XHR-150塑料洛氏硬度计。这些品种我们将根据销售商的反馈在明年投入部分适合市场的产品。
维氏系列：HV-1000显微硬度计和HVS-1000数显显微硬度计二个系列。HV-1000有HV-1000型（不用查表，有对照表）、HV-1000A型（4：1手摇机构）、HV-1000Z型（自动转塔）和-HV-1000AZ型（手摇，自动转塔）。HVS-1000有HVS-1000型数显显维硬度计、HVS-1000P型数显显维硬度计（带打印机）、HVS-1000Z型自动转塔数显显维硬度计。明年我们将推出HV-5型小负荷维氏硬度计、HVS-10型数显小负荷硬度计、HV-30型维氏硬度计、HVS-50型数显维氏硬度计和HVS-5、HVS-10、HVS-30、HVS-50型数显维氏硬度计。
还有二种测量装置，DM-2008型视屏测量装置、压痕自动测量装置。这二种测量装置可在所有维氏系列硬度计中都能使用。
2. 硬度计的适用范围和性能：
2.1.布氏系列：
布氏硬度计的应用比较广泛，它能对金属原材料、正火、调质和淬火件进行硬度测试。由于布氏硬度计的试验力和钢球压头都较大，压痕也大，故特别设合铸件、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料的硬度测定，它能测出较大范围内金属各组成部分的综合性能，而不受个别组织的影响，是硬度试验中很**的一种试验法。所以它对企业、大专院校和科研单位都非常适用。DHB-3000型电子布氏硬度计是DHB-3000A型电子布氏硬度计（数码管）升级换代的产品，它采用混合式步进电机、高品质的细分电路和传感技术以及由CPU全过程控制的闭环系统，而且采用小液屏动态显示整个试验过程。在上个世纪九十年代我们开发的DHB-3000A型电子布氏硬度计代表了国内外同类产品的先进水平，在世界上是开创，而且获得上海博览会金奖。随着市场认可度的提高，我们的产品也开始被国内外同行企业仿造，今年初开发成功的XHB-3000型数显电子布氏硬度计继续保持**的地位，在目前国内外的布氏硬度计中都是汇编语言编程，只有我们的硬度计是C++语言编程，而且是双核控制系统。*近我们委托有关权威部门采用*先进的仪器进行了动态测试，结论是它的稳定性远远超出了国内外同类产品水平。它有十级负荷（62.5、100、125、187.5、250、500、750、1000、1500、3000）Kgf，可在面板上轻松地选择你所需要的负荷，可操作性好、可靠性强、精度高是它的特点。但是布氏硬度的压痕较大，不适合薄片和小零件的测试（薄片要击穿，小零件会留下较大的压痕。随着新材料新工艺的不断发展和**，现在我们已为一些客户定做过*大试验力1Kgf的布氏硬度计，这与显微镜的放大倍率有关）。
布氏硬度测试的范围为8~650HBW。这个范围问题我在这里解释一下，这是国家标准HBW布氏硬度的范围，并不是每**负荷的试验都能达到这个范围。譬如说你选择3000Kgf、10mm钢球时，当压痕的平均直径为2.40mm这时的布氏硬度是653HBW；把试验力改为1000Kgf，钢球和压痕平均直径不变这时的布氏硬度是218HBW，而且负荷为1000Kgf时它无法测到650HBW的布氏硬度。这是一个问题，**个问题是试验力和钢球直径的匹配，首先在试验力的选择时必须使压痕直径在0.24D＜d＜0.6D的范围内。压痕超过此范围的我们都认为无效。这里的无效是指不符合试验法，即在发生质量纠纷时，它不能作为法律依据。附表一
从表一中我们可以看到F/D2这一类的数据30、15、10、5、2.5、1.25、1，这是在选择试验力和压头大小时的比值系数。下面有一个附表二可供参考。
表二
材料 | 布氏硬度 | 0.102F/D2 |
钢 |
| 30 |
铸铁 | <140 | 10 |
≥140 | 30 | |
铜和铜合金 | <35 | 5 |
35~130 | 10 | |
>130 | 30 | |
轻金属及其合金 | 35 | 2.5 |
35~80 | 5,10 | |
>80 | 10 |
第三个问题是读数显维镜的使用。读数显微镜放大倍率为20X,视场直径8mm,有效测量范围6mm。它的外形结构示意图（图一）
读数显维镜的技术参数：
| 目镜分划尺刻度数 | 测微鼓轮*小读数 | 测量精度 |
1mm | 8mm | 0.005mm | 0.005mm |
读数显维镜的使用方法：
将读数显微镜置于硬度块或试件上，在长镜筒的缺口处用自然光或灯光照明。在视场中同时看清分划板上的字和刻线及试件上的压痕，如感觉压痕不清晰，
可转动目镜调节套调至压痕轮廓清晰即可。硬度块或试件上的压痕同时清晰，这在出厂时已调整好。
进行测量时，先转动读数鼓轮，在读数鼓轮的圆周上刻有从0-90的数字和100格线条，每一小格为0.005mm,转动鼓轮一圈为0.5mm。鼓轮刻线见图二。目镜内有二块分划板，在固定分划板上刻有从0-8的数字，每一个数字间隔为1mm（分划板刻线见图三），在移动分划板上刻有用于测量的黑色刻线。当鼓轮开始转动后，刻有黑线的分划板开始移动，这时既可对压痕进行测量。测量时先将刻线的内侧与压痕直径一边相切，记录测得的数据，然后再转动鼓轮，移动刻线到压痕直径的另一边，同样，用刻线的内侧与压痕直径相切，再记录测得的数据，把二个数据相减即为压痕直径的长度。用同样的方法转动900测量另一个方向压痕的直径，两个直径的算术平均值查表可得其硬度值。
布氏硬度的标记有规定的书写方法，如218HBW10/3000，HBW表示布氏硬度试验使用硬质合金钢球压头；10表示使用10mm钢球压头；3000表示其试验力为3000Kgf；218表示在这一系列条件下试验所得的硬度为218HB。
测试举例：将一打好布氏硬度压痕的硬度块或试件放在平稳的台面上，把读数显微镜放在硬度块或试件上，在视场中可见一被放大的布氏压痕。转动鼓轮将刻线移动到“0”位即对零，如有少量的误差可记在心里（在以后的读数中扣除或增加，因每人的测量习惯和观察的角度不同会引起这误差），继续转动鼓轮使刻线的内侧与压痕的一边相切，得一读数为2.971mm（2.971mm是鼓轮转动5圈，在鼓轮上的格数是94.2格，0.2格是估读数，这样总格数是594.2格，0.005×594.2=2.971mm），然后再转动鼓轮，使刻线的内侧与压痕另一边相切（注意：在转动过程中，硬度块或试件与读数显微镜必须保持一致），又得一读数为4.000mm,则压痕直经为二次读数之差,即4.000-2.970=1.029（mm），见图四。将读数显微镜旋转900，在压痕垂直的方向按上述方法测量，可得另一直径为1.031mm，两次压痕直径读数的算术平均值既为直径的长度（1.029+1.031）÷2=1.030mm。如选择612.9N（62.5Kgf）的试验力,φ2.5mm的球压头，在对照表中查到压痕直径为1.030mm这一栏时的硬度为71.7HBW。
读数显微镜的保养：
a. 读数显微镜的精度在出厂时已调整好，不允许自行拆装，由此而影响该显微镜的读数精度由客户负责。
b. 读数显微镜存放和使用时，应避免灰尘，潮湿和有腐蚀性气体的环境中。
c. 如读数显微镜透镜表面有脏物应用柔软的脱脂棉、擦镜纸拭擦，碰到油渍污染时，可用脱脂棉蘸取少许酒精和乙醚混合液轻擦。
布氏硬度计由于其试验力大，一般都采用双杠杆结构，杠杆比1∶50~1∶60之间，这样*大的试验力3000Kgf在杠杆尾端施力处只要施加60~50Kgf的负荷即可实现。我们采用步进电机作为动力源，通过同步带轮、加载丝杆和杠杆进行加荷。同时通过压力传感器反馈到面板上，在整个试验过程中它都显示出负荷变化的瞬时值，这在所有硬度计中是**的先例，它*大的优点是负荷始终报持在正确的范围内。大家知道通过杠杆进行加载，只有杠杆在水平位置时，杠杆比才保持正确。一旦杠杆上下转动时，杠杆比就会发生变化，对采用大杠杆比的硬度计，它显然不合适，所以机械式的布氏硬度计如果它没有自动补偿措施，那么它的试验力很难保证。电子布氏硬度计的设计和编程相当复杂，但是它的结构却很简单，这对操作、使用和维修来讲就相当方便了。
2.2.洛氏系列：
洛氏硬度试验的特点是简单和迅速。由于洛氏硬度计操作简单，压痕不需要目镜来测量，所以工作效率较高。在一般的企业单位中应用相当广泛，但是它的精度不如布氏和维氏（在布氏或维氏450HBW，HV左右洛氏只有45HR，相差10倍。在世界上，科技发达的国家一般都采用布氏和维氏。）。洛氏硬度试验按*新的国家标准分为洛氏HR（9个标尺）表面洛氏N、T（2个标尺）塑料洛氏M、L、R（3个标尺），我将洛氏系列的各个标尺所对应的压头、负荷和适用情况列一个表这样方便大家查找和参考。见表三，
表 三
标 尺 | 压 头 | 负 荷 | 标准块的硬度范围 | 适 用 举 例 |
A | 金刚石压头 圆锥角为1200顶端球面半径0.2mm | 588 | （20~88）HRA | 硬质合金、渗碳钢 |
D | 980 | （40~77）HRD | 薄钢、表面淬火钢 | |
C | 1471 | （20~70）HRC | 淬火钢,调质钢,硬铸铁 | |
F | 钢球压头 直径为1.5875mm。 | 588 | （60~100）HRF | 退火铜合金,薄软钢 |
B | 980 | （20~100）HRB | 软钢,铝合金,可锻铸铁 | |
G | 1471 | （30~94）HRG | 铜、镍、锌合金 | |
H | 钢球压头 直径为3.175mm。 | 588 | （80~100）HRH | 退火铜合金 |
E | 980 | （70~100）HRE | 铝,镁合金,软钢,铸铁 | |
K | 1471 | （40~100）HRK | 铝,锌,铅,青铜,铍青铜 | |
15N | 金刚石压头 圆锥角为1200顶端球面半径0.2mm | 147 | （70~91）HR15N | 氮化钢,各种薄钢板,渗碳钢,刀子和其他零件边缘部分和表面部分。 |
30N | 294 | （42~80）HR30N | ||
45N | 441 | （20~70）HR45N | ||
15T | 钢球压头 直径为1.5875mm。 | 147 | （73~93）HR15T | 软钢，黄铜，青铜，铝合金等薄板。 |
30T | 294 | （43~82）HR30T | ||
45T | 441 | （12~72）HR45T | ||
M | 钢球压头 直径为3.175mm。 | 980 | （85~110）HRM | 硬塑料、硬橡胶，铝、锡、铜、软钢、合成树脂及磨擦材料等。 |
L | 1471 | （100~120）HRL | ||
R | 直径为3.175mm。 | 588 | （114~125）HRR |
从表中可以看到使用金刚石压头做试验的，相应的硬度较高，钢球的直径越大相对试件的硬度越低，还有试验力的大小，力越大被测试件的硬度越高。现在看一下标尺A、D和C这三个标尺在同一类中，都使用金刚石压头，但试验力不同适用的对象也不同，这要看客户的要求，被测试件的材料，热处理的情况而决定。再看一下15N、30N和45N这一类，它们使用的压头都是金刚石圆锥角压头，被测试件的对象也相同，只是试验力不同，标尺跟着不同，这不但要看客户的要求，重要的是看被测试件的具体情况来决定。标准块的硬度范围，从这一列中我们可以看到，你要测试的硬度越高，测试数值越小（这并不是数值大小来决定硬度的高低，硬度的高低只有在同一个标尺中可以比较大小，不同的标尺之间只有对照，其结果也只能参考，而不能作为其判定的硬度数据。），一般来讲大的数值往往是较低的硬度（在不同的洛氏标尺中，不是**的，仅供参考），我讲这一点只是便于大家能够容易记着。
洛氏硬度计按其加载的形式可分为二种，手动和电动。HR-150A型手动洛氏硬度计、HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计和HD9-45型光学表面洛氏硬度计都属于手动的。HR-150DT型电动洛氏硬度计、HRM-45型电动表面洛氏硬度计、HRS-150型数显洛氏硬度计、HRMS-45型数显表面洛氏硬度计和HRSS-150型数显洛氏表面洛氏硬度计都属于电动的。手动形式的优点是结构简单，不需要用电，故障率低，维修方便。它的缺点是加荷、保荷和卸荷的时间控制不一定相同，影响硬度的误差。正确的加荷时间为（2~6）秒，保荷的时间为（5±2）秒，卸荷的时间为（2~3）秒，整个过程应平稳地推动手柄，使负荷均匀无冲击地加载和卸荷。电动形式的优缺点与手动的正好相反。
在洛氏系列的硬度计中HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计和HD9-45型光学表面洛氏硬度计我再讲一下，这二种型号的硬度计中包含了布氏和维氏的试验。HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计共有7级试验力。三种试验方法，其中维氏硬度（HV）有二级试验力（30、100Kgf）；布氏硬度（HB）有三级试验力（31.25、62.5、187.5Kgf）；洛氏硬度（HRA、HRC、HRB）有三级试验力（60、100、150Kgf）。在使用中请注意：只有在使用维氏30Kgf时要将“0”号小砝码取下，在其余的试验中都要将小砝码安放在原处。HD9-45型光学表面洛氏硬度计中有30Kgf**试验力能测试维氏硬度，在仪器的附件中已为你配备了维氏压头和测量显微镜（有关维氏的试验要求在下面维氏系列中再讲）。
2.3. 维氏系列：
维氏硬度计按其试验力的大小分为显微维氏、小负荷维氏和维氏硬度计。显微维氏的试验力≤200gf；小负荷维氏的试验力200＜F≤5Kgf；维氏＞5Kgf，在生产企业设计和生产的维氏硬度计并不按照它的划分，而是按照客户的要求进行生产他们认为适合市场要求的产品。目前市场上销售的显微硬度计其试验力都在10gf~1000gf；小负荷维氏硬度计其试验力一般在5000gf~10Kgf；维氏硬度计其试验力一般在10Kgf~100Kgf。维氏试验的适用范围相当广泛，它几乎可对所有金属材料和一些较高硬度的非金属材料进行测试，如玻璃、陶瓷、宝石等材料的硬度测试。它是工矿企业、质检部门、中心试验室、大专校院和科研机构理想的硬度测试仪器。随着我国科技工业的高速发展，新材料新工艺的不断开发和WTO的加入，维氏系列硬度计的需求还将有一个新的提高。维氏硬度的范围大约在（0~2000）HV，但是目前国内维氏硬度块的传递大约在（200~800）HV之间。但是这并不影响客户的使用，硬度块主要用来校验仪器的正确性，当然硬度块越接近其误差越小，只要试验力正确，其系统正常它的误差是非常小的，不会影响到它的测试精度。维氏硬度块与布氏硬度块一样，其标记是有规定的，如：700HV1表示维氏硬度试验的试验力是1000gf，得到的维氏硬度值为700HV。
维氏系列硬度计的结构一般有二种，一种是直接加荷，另一种是间接加荷（通过杠杆进行加荷）。显微维氏硬度计都采用直接加荷；小负荷维氏硬度计有直接加荷的也有间接加荷的；维氏硬度计都采用间接加荷的（主要看设计的思路和试验力的大小）。HVS-1000型数显显微硬度计、HVS-1000P型数显显微硬度计（带打印机）和HVS-1000Z型自动转塔数显显微硬度计都是直接加荷的。维氏系列硬度计有：HVS-5型和HVS-10型数显小负荷维氏硬度计；HVS-30、HVS–50型数显维氏硬度计都采用间接加荷。显微硬度计不但能进行维氏试验，还可以进行努氏试验（只要配上努氏压头）。努氏试验可以对硬度很高的材料进行测试，目前国内外已有不少的客户来配努氏压头进行努氏试验，尤其是一些科研单位研究新材料和新工艺。
维氏试验的压痕和布氏试验的压痕一样，需要用目镜来进行测量。其原理和布氏的读数显微镜相同，它的二块分划板都可以移动，用二根移动刻线的内侧来对零进行对压痕的测量。目镜读数比读数显微镜方便，但其价格也高。在左面的一块分划板上有一个“十”字线，它是我们校正压头使其两根棱线处在水平位置。在维氏系列中我们配置的目镜都是相同的，放大的倍率都市10×，只是物镜的倍率不同有10×、20×和40×，使用两个物镜的硬度计一般高倍率的作为测量用，低倍率的作为观察用，但我公司提供的硬度计高、低二个物镜都能测量用，把测量范围一下扩大到二台仪器的用途。
