HB3000布氏说明书概要Word文件下载.docx
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压痕深度
HBW
布氏硬度
图1布氏硬度试验原理图
对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕的直径，见图1。
示例:
350HBW5/750表示用直径5mm的硬质合金球在7.355KN试验力下保持10s-15s测定的布氏硬度值为350.
*本节“试验原理”的内容参考中华人民共和国国家标准《金属布氏硬度试验》（GB/T231.1-2002）
适用范围
布氏硬度试验最常用的标准条件是硬质合金球压头为10毫米（见图2）、负荷为3000公斤力，此时最能体现布氏硬度的特点。
但是，由于试样的软硬不同、大小不一，一种负荷、一种钢球是不能满足的。
对于同一试样，采用不同直径的钢球及不同的负荷，要得到相同的硬度值；
或者说要获得可以比较的结果，只有在负荷与钢球直径的平方之比为一常数时才可能（见表2）。
表2布氏硬度试验钢球直径和负荷选择表
负荷F与钢球D2之比
钢球直径D
硬度范围
（硬度值）
适用对象
10
5
2.5
1.25
1
30
3000
750
187.5
46.9
30.0
140-（945）
钢、灰口铸铁、铝
1000
250
62.5
15.6
10.0
48-315
500
125
31.2
7.8
5.0
23.8-158
退火铝
3.9
11.9-79
轴承合金
2.0
1.2
6.0-39
导线
0.5
50
12.5
3.1
0.8
2.4-15.8
柔软材料
图2硬质合金球压头
技术参数
主要技术参数见表3、图3
表3主要技术参数
项目（代号）
内容
高度（H）
842毫米
宽度（W）
268毫米
长度（L）
700毫米
试件最大高度（带保护套）（B）
230毫米
压头中心至机壁距离（A）
120毫米
硬度计净重
210公斤
硬度单位
试验力级数（kgf）
硬质合金压头（mm）
布氏
图3外形尺寸示意图
机构部件简述
本硬度计属杠杆硬度计结构，这种硬度计体积小，便于使用，广泛应用于生产一线，其结构见图4
本硬度计主要包括升降部件，主轴部件，杠杆系统，减速器部件，换向开关部件组成。
试验时，试样置于工作台上，硬质合金钢球压头安装在主轴下端，负荷经杠杆放大后作用在钢球上，并将钢球压入试样表面，卸除试验力后，测量所得压痕直径，并由此得到试样的硬度值。
硬度试验必须按照试验等有关规定进行。
☐硬度计有铸铁机身（9），在机身前台上，安装了丝杠座
（1），丝杠座中装有配合精确的丝杠
（2），丝杠上端装有可更换的工作台（3），工作台上升与下降依靠丝杠的上下移动，而丝杠的移动则由转动手轮（7）通过螺母（4）来实现的。
在手轮与螺母之间装有钢球弹性定位器（5），当压头与试样触并产生一定压力时，钢球弹性器失效，手轮与螺母产生相对滑动，以保证接触压力不超过一定范围。
☐杠杆机构由大杠杆（14）、小杠杆（16）、吊环（15）压轴（18）组成，大杠杆比1：
12.5，小杠杆比1：
4，总杠杆比为1：
50。
☐试验力是通过杠杆系统而施加在试样上的。
在大杠杆长臂上的吊环上挂有可更换的砝码（10），砝码组合分别得出下列试验力：
1839、2452、7355、9807、29420牛顿（187.5、250、750、1000、3000Kgf）。
试验力的施加是通过电动机（6）自动进行的，该电动机装在机身上，电动机的转动由减速器传动到连杆（13）上，连杆下降时试验力经大杠杆（14），小杠杆（16），压轴（18）及主轴衬套传至压头。
☐压轴部件是由弹簧（19）、压轴（18）、主轴衬套（20）等零件组成的，弹簧在非工作状态下将主轴衬套靠在主轴座上，并使压轴紧靠在小杠杆中间的刀刃支承上，从而保持压轴的精确位置。
当试样与压头接触时主轴衬套被顶起，这样确定压轴工作进的位置，保证了试样与压头中心对准。
☐减速器是由两级蜗轮机构组成，传动比均为1：
40，故总传动比I：
40*40=1600。
曲柄（11）的转动是由减速器带动的，由曲柄连杆、叉形摇杆（12）组成连杆机构，在电动机反转后连杆重新升起，试验力从压轴上卸除。
☐换向开并关是控制电动机转向的装置，以使加卸试验力时自动进行。
图4零部件示意图
1.丝杠座2.丝杠3.工作台4.螺母5.定位器6.电机7.转动手轮8.换向开关
9.机身10.砝码11.曲柄12.叉形开关13.连杆14.大杠杆15.吊环16.小杠杆
17.刀垫18.压轴19.弹簧20.主轴衬套
拆箱搬运
准备工作
硬度计的工作环境应干燥清洁、没有腐蚀性气体。
硬度计的工作环境应无来自外界的机械振动。
硬度计的工作环境温度应在10-30º
C之间。
试验台（自备）应以水泥或金属为基体，具有一定的刚度和强度，能够承载硬度计及其附件；
台面应如图5（图中尺寸仅供参考）所示，带有φ70毫米的孔以供丝杠通过；
整个台面的水平度要在0.2/1000之内。
硬度计的周围应留有适当的空间，以进行必要安装、维修、调试等工作。
图5试验台示意图
拆箱
1.使用工具将外包装箱上包装带B取下（见图6）
2.用钳子等工具将固定箱壳和底座的木螺钉取下，将箱壳向上抽出。
3.取出资料袋，检查资料袋，袋中应有使用手册（含装箱单、合格证）。
4.用扳手卸开固定的附件箱包装钩子上的螺母，取下包装钩子、附件箱。
清查附件箱中的物品，并对照装箱单核实是否相符。
用扳手卸开固定的砝码盒包装钩子上的螺母，取下包装钩子
5.用扳手卸开固定的放大镜包装钩子上的螺母，取下包装钩子
6.取下硬度计上的防尘罩。
7.用扳手取下固定硬度计与包装箱底座的4个底角螺栓。
.
图6拆箱示意图
搬运注意事项
不要试图一个人搬运硬度计，由于设备较重，操作不当会造成硬度计损坏及人身伤害。
因此需要两个或两个以上有操作经验的人，才能移动本机。
硬度计搬运时，压头与丝杠之间的轴线与竖直方向的倾斜度不得超过15º
。
硬度计搬运时，搬运者与硬度计的接触位置仅限机身的外表面外，其余各面及硬度计其它零部件请勿接触，以免影响本机精度。
硬度计搬运时，应轻起轻放，避免引起磕碰冲击。
安装调试
硬度计安装调整前，应准备好扳手、水准仪、大平工作台等。
1.把硬度计安置在准备好的试验台上，硬度计的丝杠落入试验台的孔中。
2.用板手松开U形钩子螺母，卸下U形钩子（见图7）。
3.取下楔木及垫木。
4.将大杠杆上包装纸取下。
图7拆除大杠杆示意图
图8拆除压头垫块
5．拆除压头垫块：
逆时针转动手轮，使丝杠下降后，再拿下压头垫块（见图8）。
如果转动手轮，丝杠不下降，手轮却随丝杠上升，垫块无法取下，有可能是在运输过程中，丝杠与丝杠座（在手轮下方，与丝杠外圆配合）粘结在一起。
排除方法如下：
逆时针转动手轮上升20毫米左右，用力下压手轮，使丝杠与丝杠座脱离即可。
6．卸下丝杠外面的保护套,用煤油将丝杠、手轮等处的防锈油洗净，丝杠与手轮接触部位滴入适量润滑油，重新将丝杠保护套装好。
7．大平工作台装在丝杠上端孔内,再将水平仪放在工作台，可用金属垫片垫在机身底面，使前后左右两个方向的水平度在0.2/1000之内。
使用前的准备
使用
1．选择压头（见表4）
表4布氏硬度试验钢球直径与负荷选择表
材料
试样厚度
负荷F与钢球D之比
钢球直径（mm）
负荷F
（Kgf）
保荷时间
（S）
黑色金属
140-650
＞6
F/D2=30
12
6-3
＜3
＜140
有色金属及合金（铜黄铜及其它）
31.8-140
F/D2=10
有色金属及合金（铝轴承合金）
8-35
F/D2=2.5
60
（1）选择压头：
从表中可以看到,布氏硬试验的钢球及负荷是可以任意选择的,但是,对于同一试样,采用不同直径的钢球及不同的负荷,要得到相同的硬度值,或者说,要获得可以比较的结果,如表（4）,只有在负荷与钢球直径的平方之比为一常数时才可能。
（2）清洗：
用无酸汽油清洗其、球上附沾的防锈油，用棉花或质地较软的纱布擦拭干净。
2．安装压头
（1）装上压头，并用螺钉轻轻预紧。
（2）将标准块放置在工作台上。
（3）将砝码吊架挂在大杠杆尾部刀刃上。
（4）旋转手轮加上试验力，至手轮与螺母相对滑动。
（5）将压头紧定螺钉压紧于固定杆之扁平处，即可完成安装。
3．接线：
按图（10）自电压220/380伏的三相交流电源，通过闸刀开关，将电线接于后盖处的外露3根引出线上，并将地线接于机身后端的螺钉上。
扭紧机身右侧固定螺钉，打开电源开关，启动按钮开关后，检查减速器曲柄的回转方向，如果圆盘是搂顺时针方向回转（观察机身右侧之固定螺钉）则表示接线的相序正确，如果回转方向相反，应立即停机，改变相序，否则将造成事故。
4.择试验力：
（1）按表（4）选择试验力。
选用的试验力为187.5千克力时，将砝码吊架挂在大杠杆尾部刀刃上即可，若加上62.5千克力的砝码就形成250千克的试验力，再加上500千克的砝码便形成750千克的试验力，以此类推。
（2）选择试验力的保荷时间；
按表（4）选择好试验力的保荷时间，将机身右侧的固定螺钉松开，把圆盘内的弹簧定位器旋转到所需的时间。
图10电器原理图
位置上（圆盘红标志与名牌上的时间标志12秒30秒或60秒相对应），固定螺钉松开的程度应能保证圆盘作自由回转即可。
5.试样应满足以下要求：
a）试样应制成光滑平面，使压痕边缘足够清晰，保证压痕测量的准确性，试样表面应无氧化层油污及表面缺陷等，制备试样时，不应使试样表面因受热或加工硬化而改变其硬度。
b）应保证试验面与支承面的平行性，以及试验面的水平，保证负荷垂直作用于试样表面。
c）试样厚度不小于压痕深度的10倍，如有关技术条件另有规定时，则其厚度不小于压痕深度的8倍，压入深度h=0.102F/πDHBW,试验后，试样边缘及背面呈现变形痕迹时，则试验无效。
应选用较小的钢球及相应的负荷重新试验。
d）压痕中心与试样边缘的距离不应小于压痕直径的2.5倍，两相邻压痕中心的距离不小于压痕直径的4倍，对于软金属，这个距离还应适当加大。
e）试验后压痕直径的大小应在0.24D＜d＜0.6D，如不符合上述条件时，试验结果认为无效，此时应选择相应的试验力重新试验。
f）试验时，必须保证压头轴线与试样或试件的试验平面垂直，试验过程中试验加卸应平稳、无冲击无震动。
g）压痕直径应从两个相互垂直方向测量，并取其算术平均值，压痕两直径之差应不超过较小直径的2%。
试验程序
1.将丝杠顶面及工作台的上下端面擦干净,将工作台置于丝杠安装孔中。
应根据工件的大小选用适当的工作台。
2.将试件支承面擦示干净，放置于工作台上，旋转手轮使工作台缓慢上升，试样与压头接触直至手轮与螺母产生相对滑动。
3.打开电源，接通电源，此时电源指示灯燃亮。
然后启动按钮开关，立即作好拧紧机身右侧固定螺钉的准备，在保荷指示灯燃亮的同时迅速拧紧，使圆盘随曲柄一起回转直至自动反向和停止转动为止。
从保荷指示灯燃亮到熄灭为试验力保持时间。
4.检查并确定试验结果：
试验结束后，转动手轮，取下试样，用随机所带的读数显微镜测量试样表面的压痕直径，将测得结果查表得出试样硬度值。
5.读数显微镜：
有关读数镜的使用，请阅读读数显微镜使说明书。
用此显微镜测定压痕读数时的光源必须注意，通常以中午的自然光为适宜，若在灯光下读数，应注意光线对压痕直径的影响。
维护和保养
保洁和润滑
☐
☐硬度计长时间不用时,应用防尘罩将机器盖好。
☐定期在丝杠与手轮的接触面注入适量机油。
☐硬度计摩擦表面，均须定期加油润滑（每月润滑2次）。
☐减速器每半年加黄油一次（工业用凡士林）。
☐经常检查换向开关接触点的烧伤、烧蚀蚀情况，必要时应加以清理或更换新的。
☐硬度计停止试验时，应将砝码挂架取下来，搬动时并应将杠杆固定，以防损坏机件。
操作注意事项
1.安装压头：
各种规格的压头均由固定杆、固定螺帽和球（见图2）三部分组成。
在安装前必须将固定杆球形槽与球用无酸汽油冲洗，并擦干净，在固定杆球形槽内涂以少许无酸凡士林油，装上球，再把固定螺帽拧紧。
试验时要经常检查球在压头内是否松动，若发现球松动，则试验无效。
2.施加试验力：
整个试验力施加过程分为施加、保持的卸除三个阶段。
从启动按钮开关到保荷指示燃亮为试验力施加阶段；
保荷指示灯熄灭到停止为试验力卸除阶段。
因此试验时必须检查试验力保持时间与选择的试验力时间是否相符。
3.启动时的回转方向：
硬度计安装后，接通电源，首先检查回转方向是否正确。
检查时机身右侧固定螺钉拧紧，启动按钮开关，观察固定螺钉的回转方向（如前述）。
切忌反时针回转。
4.电源电压选择：
按规定采用380V电压，并一定要接好地线。
5.试验力保持时间调整：
如果多试样试验时，硬度均相同时，其试验力保持时间定好后不必再行调整；
硬度不同时，每块试样都必须重新调整保持时间（即拧开机身右侧固定螺钉确定保持时间），否则会影响示值。
6.试样温度：
试验时的试样温度应保持常温，在特殊情况下，黑色金属的温度不得超过100℃，有色金属应严格保持在常温下进行。
校验硬度计
1.用秒表检查保荷指示灯燃亮时间（试验力保持时间）的准确性，试验力持续时间允许误差为12±
2秒、30±
2秒、60±
2秒。
2.示值误差检查，应按标准块上标注的试验条件进行。
在标准块表面不同位置上进行五次硬度试验，取其算术平均值，该值和标准块标称值之差与标准块标称值之比不应超过±
3%。
若硬度计所测定的示值误差超出规定时，则需用标准测力仪器来检查硬度计的试验力是否正确，其试验力允许误差不超过±
1%。
3.
定期检查手轮定位器产生的压力：
卸下大杠杆末端的砝码吊架，转动手轮，使工作台上升并接触主轴衬套，再继续转动手轮，当其打滑时，大杠杆应能被顶起，然后，下降工作台，大大杠杆末端挂上砝码吊架，再转动手轮，合工作台上升，当手轮打滑时，大杠杆应不能被顶起。
4.检查周期可根据使用情况而定，一般为三个月较适宜。
5.定期检查球直径，直径在不同方向上的误差。
球直径为2.5毫米和5毫米时，其公差不应超过±
0.005毫米，球直径为10毫米时其公差应不超过±
0.01毫米。
球表面在5倍放大镜下观察无任何表面缺陷，球表面粗糙度不应大于0.05微米。
故障及排除
故障检修指南
当硬度计产生故障时，以下内容可帮助你推测故障并推荐排除方法。
如果还不能解决问题，请不要私自拆卸硬度计，请联系我公司售后服务部门。
表7故障检修指南
故障及现象
原因
排除方法
升降丝杠阻滞
锈蚀或碎屑
清除丝杠和手轮上的碎屑，加润滑油
硬度值不准确
压痕距离
两压痕中心之间是否距离过近
压头若损坏应及时更换
工作台的问题
检查工作台与丝杠接触面是否有杂物
所用的工作台是否适合于该试样
检查丝杠保护套是否顶起工作台
试样的问题
试样测试表面是否垂直于试验力
试样背面是否有毛刺
厚度是否过小
环境原因
周围是否有机械振动源
环境温度应保持10-30º
C
其它
用随机标准硬度块校硬度计
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