在實際操作中,表面洛氏硬度測試對試樣制備和支撐條件要求較高。試樣表面應(yīng)平整光滑,無油污、氧化皮或涂層干擾;厚度一般需大于壓痕深度的10倍(經(jīng)驗上建議≥0.1mm);測試時必須使用配套夾具確保試樣穩(wěn)固,防止因彈性變形導(dǎo)致讀數(shù)偏低。此外,相鄰壓痕中心間距應(yīng)不小于1mm,以避免應(yīng)變硬化區(qū)域相互影響。當(dāng)今表面洛氏硬度計多配備高精度位移傳感器和自動加載系統(tǒng),部分機型還支持自動對焦與數(shù)據(jù)存儲,有效提升測試可靠性與效率。需在平穩(wěn)臺面上操作,避免振動影響精度。太原全自動洛氏硬度計通用

布氏硬度計是一種基于壓痕法的經(jīng)典硬度測試設(shè)備,其主要原理是將一個直徑為D(通常為1 mm、2.5 mm、5 mm或10 mm)的硬質(zhì)合金球壓頭,在規(guī)定的試驗力F(范圍從幾十公斤力到3000 kgf)作用下垂直壓入試樣表面,保持規(guī)定時間(一般為10–15秒)后卸除載荷,隨后通過光學(xué)系統(tǒng)精確測量壓痕直徑d,并代入公式 HBW = 0.102 × (2F) / [πD(D ? √(D2 ? d2))] 計算出布氏硬度值。該方法由瑞典工程師約翰·布林奈爾于1900年提出,因其壓痕面積大、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高,特別適用于組織不均勻或晶粒粗大的材料,如鑄鐵、鑄鋁、鍛件、退火鋼等。由于壓痕覆蓋多個晶粒甚至第二相粒子,所得硬度值能較好反映材料整體的平均力學(xué)性能,避免局部異常對結(jié)果的干擾,因此在原材料驗收和鑄造行業(yè)被普遍采用。河南標(biāo)準(zhǔn)硬度計布洛維維氏硬度計適合測試脆性或硬質(zhì)合金材料。

維氏硬度計的工作原理基于壓痕硬度測試法。其通過一個相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓頭。在測試時,將一定的試驗力(范圍通常在49.03N至980.7N)施加于壓頭上,使其垂直壓入材料表面。保持規(guī)定的時間后,卸除試驗力,此時材料表面會留下一個正方形的壓痕。通過測量壓痕對角線的長度,并依據(jù)特定的公式:HV=常數(shù)×試驗力/壓痕表面積≈0.1891F/d2(其中HV為維氏硬度符號,F(xiàn)是試驗力,單位為N,d是壓痕兩對角線d1、d2的算術(shù)平均值,單位為mm),即可計算出材料的維氏硬度值。實際應(yīng)用中,為了便捷,常根據(jù)對角線長度d通過查表獲取維氏硬度值。這種原理使得維氏硬度計能夠精確地測量材料的硬度,且適用于多種材料,從較軟的金屬到堅硬的陶瓷等都不在話下,為材料性能評估提供了關(guān)鍵依據(jù)。
在航空航天領(lǐng)域,盡管維氏硬度計在高精度檢測中占據(jù)重要地位,但洛氏硬度計憑借其對大型結(jié)構(gòu)件的檢測優(yōu)勢,在機身框架、起落架等部件的檢測中發(fā)揮著不可替代的作用。航空航天用高強度合金鋼構(gòu)件,如飛機起落架的活塞桿,需承受起飛和降落時的巨大沖擊力,其熱處理后的硬度需嚴(yán)格控制在HRC40-45的范圍內(nèi),硬度過高會導(dǎo)致構(gòu)件脆性增加,易發(fā)生斷裂;硬度不足則會導(dǎo)致塑性變形,影響起落架的承載能力。由于起落架構(gòu)件體積較大,無法采用臺式維氏硬度計進行檢測,而洛氏硬度計可通過便攜式設(shè)計或大型臺式設(shè)備,對構(gòu)件的關(guān)鍵部位進行現(xiàn)場檢測。在檢測過程中,技術(shù)人員會采用多個檢測點抽樣的方式,確保構(gòu)件硬度均勻性符合要求。同時,隨著航空航天材料的升級,新型鈦合金構(gòu)件的應(yīng)用日益,洛氏硬度計通過適配的檢測標(biāo)尺,可實現(xiàn)對鈦合金材料的精細(xì)檢測,為航空航天產(chǎn)品的安全性提供有力支撐。布氏硬度計以球形壓頭和大載荷檢測,適配鑄鐵、有色金屬等軟質(zhì)材料,結(jié)果穩(wěn)定可靠。

從檢測精度要求來看,航空航天、等領(lǐng)域?qū)纫髽O高(誤差需≤±1%),應(yīng)選用配備自動對焦、自動測量功能的高精度維氏硬度計,如德國蔡司、日本島津等品牌的機型,這類設(shè)備通過機器視覺系統(tǒng)精細(xì)識別壓痕,減少人為測量誤差;而普通機械加工行業(yè)(誤差允許 ±2%),選用中洛氏硬度計或數(shù)顯布氏硬度計即可滿足需求,兼顧精度與成本。檢測場景需求同樣關(guān)鍵。若需在生產(chǎn)線旁完成批量檢測,應(yīng)選用臺式洛氏硬度計,其自動化程度高、檢測速度快(每小時可測 300 件以上),且穩(wěn)定性強,適合固定工位使用;若需對大型工件(如機床床身、大型齒輪)或在役設(shè)備進行現(xiàn)場檢測,便攜式里氏硬度計是選擇,如國產(chǎn)時代集團的 TH110 里氏硬度計,重量 0.5kg,支持多種硬度單位換算,可在高空、狹窄空間等復(fù)雜環(huán)境下操作;實驗室開展材料研究時,需選用集成顯微觀察功能的維氏硬度計,既能檢測硬度,又能觀察材料微觀組織,為研究提供數(shù)據(jù)。采用金剛石正四棱錐壓頭,壓痕幾何相似性好。貴州GNEHM硬度計價格
半自動硬度計操作門檻低,無需專業(yè)技能也能快速上手,適配中小型企業(yè)質(zhì)檢需求。太原全自動洛氏硬度計通用
維氏硬度計對工作環(huán)境有著嚴(yán)格要求,只有在適宜的環(huán)境中才能保證其穩(wěn)定運行和測量精度。首先,環(huán)境溫度應(yīng)保持在10~35℃的范圍內(nèi)。溫度過高或過低,都可能影響硬度計內(nèi)部零部件的性能,導(dǎo)致測量誤差。例如,高溫可能使金屬部件膨脹,改變壓頭與工件之間的作用力,進而影響壓痕的形成和測量。硬度計需安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上并保持水平。若基礎(chǔ)不穩(wěn)固,在測試過程中產(chǎn)生震動,會使壓痕形狀不規(guī)則,難以準(zhǔn)確測量對角線長度。同時,要確保在無震動的環(huán)境中使用。震動不僅會干擾測量過程,長期處于震動環(huán)境還可能導(dǎo)致儀器內(nèi)部零部件松動,影響使用壽命。周圍不能存在腐蝕性介質(zhì),因為腐蝕性氣體或液體可能侵蝕硬度計的金屬部件和光學(xué)元件,損壞儀器。室內(nèi)相對濕度也不宜大于65%,濕度太高易造成儀器內(nèi)部結(jié)露,影響光學(xué)系統(tǒng)的清晰度和電子元件的性能。太原全自動洛氏硬度計通用