萬能硬度計(jì)是材料科學(xué)和工業(yè)檢測(cè)中至關(guān)重要的精密儀器,用于測(cè)定金屬、塑料、橡膠等材料的硬度值。其工作原理基于壓痕法,通過將特定形狀的壓頭在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)力作用下壓入材料表面,測(cè)量壓痕尺寸或深度來計(jì)算硬度值。常見的硬度標(biāo)尺包括洛氏(HR)、布氏(HBW)、維氏(HV)等,不同標(biāo)尺適用于不同硬度范圍和材料類型。

一、操作流程規(guī)范
1.開機(jī)預(yù)熱:接通電源后,打開萬能硬度計(jì)主機(jī)電源開關(guān),部分精密儀器需預(yù)熱15-30分鐘,待儀器自檢完成且顯示正常后方可操作。根據(jù)被測(cè)材料特性選擇合適的硬度標(biāo)尺和試驗(yàn)力,設(shè)置保荷時(shí)間(通常2-200秒)。
2.樣品準(zhǔn)備:試樣表面應(yīng)平整光潔,無污物、氧化皮、凹坑及顯著加工痕跡。試樣厚度不小于6mm,尺寸應(yīng)保證同一表面至少測(cè)試3個(gè)點(diǎn),每個(gè)測(cè)試點(diǎn)中心距及邊緣距離不小于10mm。圓柱形試樣必須使用V形槽試臺(tái),異形試樣需配備專用夾具固定。
3.測(cè)試操作:將試樣平穩(wěn)放置于砧座或?qū)S脢A具上,緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)升降手輪使樣品表面接觸壓頭。施加初試驗(yàn)力(如10kgf)消除表面粗糙度影響,待小指針指到紅點(diǎn)后,施加主試驗(yàn)力并保持規(guī)定時(shí)間。卸除主試驗(yàn)力后,從指示器上讀取硬度值,HRC讀黑色數(shù)字,HRB讀紅色數(shù)字。每個(gè)試樣應(yīng)在不同位置至少測(cè)試3個(gè)點(diǎn),取平均值作為最終結(jié)果。
二、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
1.校準(zhǔn)要求:使用前必須用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊對(duì)硬度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)塊自標(biāo)定日起一年內(nèi)有效,且不能兩面使用。更換壓頭或砧座時(shí),接觸部位要擦拭干凈,換好后需用標(biāo)準(zhǔn)鋼樣測(cè)試幾次,直到連續(xù)兩次所得硬度值相同為止。設(shè)備調(diào)整后,第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)不宜采用,待儀器處于正常運(yùn)行狀態(tài)后再進(jìn)行正式測(cè)試。
2.操作規(guī)范:加載前檢查加載手柄是否放在卸載位,加載時(shí)動(dòng)作要輕穩(wěn),不得用力過猛。加載完畢手柄應(yīng)放在卸載位置,避免儀器長期處于負(fù)荷狀態(tài)發(fā)生塑性變形。測(cè)試過程中試樣不得移動(dòng),確保試驗(yàn)力垂直施加于試樣上。對(duì)于形狀復(fù)雜的試件,要選用相應(yīng)形狀的墊塊固定后方可測(cè)試。
3.環(huán)境控制:硬度測(cè)試應(yīng)在室溫(23±5)℃范圍內(nèi)進(jìn)行,周圍環(huán)境應(yīng)清潔、無震動(dòng)、無腐蝕性介質(zhì),相對(duì)濕度不大于65%。試樣在測(cè)試前應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)溫度下調(diào)節(jié)至少5小時(shí)(橡膠)或16小時(shí)(塑料)。
4.維護(hù)保養(yǎng):使用完畢后,應(yīng)擦凈壓頭、砧座、夾具等附件,妥善存放于專用包裝盒內(nèi)。定期在絲杠與手輪接觸面注入少量縫紉機(jī)油,保持活動(dòng)部位潤滑。設(shè)備應(yīng)按JJG304-89規(guī)定,定期送計(jì)量檢定單位檢定,建議每月用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊進(jìn)行一次期間核查。
三、數(shù)據(jù)異常處理
當(dāng)測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí),應(yīng)分析可能原因:壓頭是否損壞、砧座是否清潔、試樣表面是否平整、試驗(yàn)力是否準(zhǔn)確等。若硬度計(jì)示值誤差較大,可檢查工作臺(tái)與絲杠接觸面是否清潔,絲杠保護(hù)套是否頂起工作臺(tái)。設(shè)備本身會(huì)產(chǎn)生兩種偏差:零件變形、移動(dòng)造成的誤差,以及硬度參數(shù)超出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)造成的誤差,需通過標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)消除。
通過規(guī)范操作和定期維護(hù),萬能硬度計(jì)能夠?yàn)椴牧闲阅茉u(píng)估提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)試數(shù)據(jù),在材料研究、質(zhì)量控制和產(chǎn)品開發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。