实验一材料的硬度测试实验
金属材料的硬度实验

目录实验一金属材料的硬度实验 (1)实验二铁碳合金平衡状态显微组织分析 (6)实验三钢的热处理 (9)附表1: (12)附表2:布氏、洛氏、维氏硬度与强度换算对照表 (16)实验一金属材料的硬度实验一、实验目的1、了解硬度测定的基本原理及应用范围;2、测定钢试样的布氏、洛氏硬度值。
二、概述金属的硬度是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力,硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念,由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同,因而硬度值综合的反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变、抗力塑变强化以及大量形变抗力。
金属表面硬度值越高,抵抗塑性变形能力越大,材料产生塑性变形就越困难。
另外,硬度与其他机械性能(如强度指标b σ及塑性指标ψ和δ)之间有着一定的内在联系,所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件和工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
三、布氏硬度实验基本原理1、实验原理布氏硬度实验是在布氏试验机上进行。
将直径为D 的硬化钢球在一定的载荷P 下压入金属表面(图1-1),并根据所得压痕d 的大小来断定硬度。
布氏硬度值是根据作用于钢球上的载荷对所得压痕表面积之比来确定,即BA P=HB (Kgf/mm 2) (1) 式中:P ——载荷(Kg )B A —— 压痕的球面体(球缺)HB ——布氏硬度值由几何学可知球缺的面积等于:Dh A B π= (2)式中:D ——钢球直径h ——压痕深度(a) 原理图 (b) h 和d 的关系图1-1布氏硬度测定原理用压痕的直径和表示B A 可得:222d D D h --=(3) 如果把所得的B A 值代入公式(1)中,则有:][2][2HB 2222d D D D Pd D D P Dh P --=--==πππKgf/mm 2 (4) 式(4)中只有d 是变量,因此只需测出压痕直径,根据已知D 和P 值即可计算出金属表面的布氏硬度HB 的值。
实验一-粉末冶金材料组织观察与硬度测试

实验一粉末冶金材料组织观察与硬度测试实验学时4h 实验性质综合实验要求必做所属课程粉末冶金一、实验目的掌握Fe基粉末冶金烧结材料的相图,根据相图及显微形貌(组织特征)识别材料的组织,理解组织与成分之间的关系;能够根据有关定律及公式计算烧结铁基合金组织组成物的相对含量。
熟悉布氏、洛氏及维氏硬度计的结构原理及特点。
掌握布氏、洛氏、维氏硬度试验方法,能独立进行操作;了解粉末冶金材料的组织特点及硬度之间的关系二、烧结Fe基合金组织特征概述粉末冶金一种冶金方法。
把金属粉末压制成型后再烧结成制品。
粉末冶金适用于高熔点、高硬度的金属或含有不互溶成分的合金制品的制造。
烧结铁基合金是目前应用非常广泛的粉末冶金工程材料,其基本相图为铁碳合金的平衡组织,是研究铁碳合金的性能及相变机理的基础。
因此认识和分析铁碳合金的平衡组织有十分重要的意义。
此外,观察和分析铁碳合金的平衡组织有助于帮助我们进一步借助相图来分析问题。
所谓平衡组织,是指符合平衡相图的组织,即在一定温度,一定成分和一定压力下合金处于最稳定状态的组织,要获得这样的组织,必须使合金发生的相变在非常缓慢的条件下进行,通常将缓冷(退火)后的铁碳合金组织看作为平衡组织。
不同成分Fe基合金的平衡组织都是由铁素体、渗碳体、珠光体、石墨、孔隙、夹杂等组成,其区别仅在于分布形态和数量不同。
根据各组成物的形态、分布和数量可以判断和识别组织及含碳量。
1、铁素体:是碳在α-Fe中的固溶体。
碳的浓度是可变的,在727℃时达到最大溶解度(0.0218%);常温下其碳浓度约为0.008%。
铁素体的硬度很低,塑性好,经4%硝酸酒精浸蚀后呈白亮色。
铁素体有两种形态和分布:一是呈游离状的不规则多边形。
二是与渗碳体呈层状相间排列,如珠光体中的铁素体。
2、渗碳体:是碳与铁的一种化合物,化学式为Fe3C,含碳量高达6.69%,坚硬而脆,抗浸蚀能力很强,经4%硝酸酒精浸蚀后成白亮色。
渗碳体的分布和形态有:①游离的直条状渗碳体,如过共晶生铁中的Fe3CⅠ;②作为基体,其中分布有孤立的珠光体,即莱氏体中的渗碳体;③沿奥氏体晶界呈网状分布,如过共析钢的Fe3CⅡ;④与铁素体呈片层状分布,即珠光体中的Fe3C;⑤沿铁素体晶界分布,即工业纯铁中的Fe3CⅢ。
实验1金属材料硬度测定

金属材料及热处理实验指导书〔2022-2022 秋季学期〕指导教师:***实验1 金属材料硬度测定一、实验目的1.理解不同种类硬度测定的根本原理及常用硬度试验法的应用范围。
2.学会使用布氏、洛氏、维氏硬度计并掌握相应硬度的测试方法。
二、实验原理概述金属的硬度可以认为是金属材料外表在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种才能。
硬度测量可以给出金属材料软硬程度的数量概念。
由于在金属外表以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同,因此硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑性变形抗力、塑性变形强化才能以及大量变形抗力。
硬度值越高,说明金属抵抗塑性变形的才能越大,材料产生塑性变形就越困难。
另外,硬度与其他力学性能〔如强度、塑性〕之间有着一定的内在联络,所以从某种意义上说硬度的大小对于材料的使用寿命具有决定性的作用。
常用的硬度试验方法有:布氏硬度试验——主要用于测量铸铁、非铁金属及经过退火、正火和调质处理的钢材。
洛氏硬度试验——主要用于测量成品零件。
维氏硬度试验——主要用于测定较薄材料和硬材料。
显微硬度试验——主要用于测定显微组织组分或相组分的硬度。
1.布氏硬度布氏硬度实验是施加一定大小的载荷F,将直径为D的钢球压入被测金属外表〔如图1-1所示〕保持一定时间,然后卸除载荷,根据钢球在金属外表上所压出的凹痕面积A凹求出平均应力值,以此作为硬度值的计量指标,并用符号HB表示。
其计算公式如下:HB=F/A凹〔1-1〕式中HB——布氏硬度;F——施加外力,N;A凹——压痕面积,mm2。
图1-1 布氏硬度的试验原理根据压痕面积和球面面积之比等于压痕深度h和钢球直径之比的几何关系,可知压痕局部的球面面积为:A凹=πDh 〔1-2〕式中D——钢球直径,mm;h——压痕深度,mm。
由于测量压痕直径d要比测定压痕深度h容易故可将式〔1-2〕中的h改换成d来表示,这样可以根据集合关系求出(D/2)-h=[(D/2)2-( d/2 )]1/2h=[D-(D2-d2)1/2]/2 〔1-3〕将式(1-2)和式(1-3)代入式(1-1)既得HB==(1-4)当试验力P 的单位是N 时HB= = (1-5)式中的d 是变数,故只需测出压痕直径d,根据D 和F 值就可以计算出HB 值。
《工程材料学》实验指导书

《工程材料学》实验指导书适用专业:材料成型及控制工程课程代码: 6000089 总学时: 56 总学分: 3.5 编写单位:材料科学与工程学院编写人:审核人:审批人:目录实验一金属材料的硬度实验 (2)实验二铁碳合金平衡组织的观察 (7)实验三钢的热处理操作 (10)实验四碳钢的非平衡及铸铁组织观察 (14)注释 (18)主要参考文献 (18)实验一金属材料的硬度实验一、实验目的和任务1. 了解硬度测定的基本原理和应用范围。
2.了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
二、实验仪器、设备及材料1.HB一3000型布氏硬度试验机;2.H-100型洛氏硬度实验机3.读数放大镜4.试样:调质状态45钢和淬火状态T12钢。
三、实验原理硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。
一般认为硬度是金属表面抵抗局部压入变形或刻划破裂的能力。
硬度值越高,金属表面抵抗塑性变形或刻划破裂的能力就越大。
另外,金属的硬度与其它机械性能之间存在一定的内在联系。
例如,硬度和强度之间的联系,可用下式表示:σb=K•HB式中:σb——材料的抗拉强度值;HB——布氏硬度值;K——系数。
退火状态的碳钢K=0.34~0.36合金调质钢K=0.33~0.35有色金属合金K=0.33~0.53利用硬度值还可估算材料的耐磨性。
通常,硬度值意高,材料的耐磨性愈好。
硬度测定迅速方便,试验后仅在金属局部表面留下微小压痕,不会损坏被测试对象。
因此,硬度试验作为测定材料性能、检验产品质量、制定加工工艺的一种简便方法,在生产中得到广泛应用,其中,以布氏硬度和洛氏硬度的应用比例最大。
1、布氏硬度(1)试验原理在一定的压力下,将一定直径的球体,压入金属表面(图1—1),并保持一定的时间,然后卸除载荷,测量压痕直径,计算压痕单位面积上所受载荷的大小。
由此获得的材料硬度值便称为布氏硬度(值),用HB表示(当球体是淬火钢球时,HB标识符力HBS;当球体是硬质合金时,HB标识符为HBW):HB =P/ F 凹= )(222d D D D P--π 式中:P —试验载荷(10-1N)F 凹—压痕面积(mm 2)D —球体直径(mm)d 一压痕直径(mm)由于金属材料有硬有软,所测工件有厚有厚有薄,因此,在测定布氏硬度值时,就需要有不同载荷P 和球体直径D 。
机械工程材料实验指导书实验一硬度试验

机械工程材料实验指导书实验一硬度实验【实验目的】1.进一步加深对硬度概念的理解。
2.了解布氏、洛氏硬度计的构造和作用原理。
3.熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测定方法和操作步骤。
【实验设备及材料】布氏硬度计、洛氏硬度计、读数显微镜、试样(钢、铸铁或有色金属)一组。
【实验原理】硬度计的原理是:将一定直径球体压入试样表面,保持一定的时间后卸除试验力,测量试样表面的压痕直径,用试验力压出一压痕表面面积计算硬度。
1.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2) ,布氏硬度计适用于铸铁等晶粒粗大的金属材料的测定。
2.洛氏硬度(HR)当HB大于450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计。
它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
根据试验材料硬度的不同,分三种不同的硬度标尺HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg 载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
一、布氏硬度实验【布氏硬度计】THBS-3000DA采用电子自动加荷,计算机软件编程,高倍率光学测量,采用自动数字式编码器直接测量,测试结果LCD显示。
图1 THBS-3000DA型布氏硬度试验机【试样的技术条件】1.试样的试验面,应制成光滑平面,不应有氧化皮及污物。
试验面应能保证压痕直径能精确测量,试样表面粗糙度Ra值一般不应大于0.8μm。
2.在试样制备过程中,应尽量避免由于受热及冷加工对试样表面硬度的影响。
工程材料硬度实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解硬度测定的基本原理及常用硬度试验方法的应用范围。
2. 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等硬度试验方法及其操作步骤。
3. 分析不同材料硬度与力学性能之间的关系。
4. 提高对工程材料性能评价的能力。
二、实验原理硬度是指材料抵抗另一较硬物体压入表面抵抗塑性变形的一种能力,是重要的力学性能指标之一。
硬度试验方法主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、维氏硬度试验等。
1. 布氏硬度试验:在规定的载荷下,将直径为D的钢球或直径为D/10的金刚石球压入材料表面,保持一定时间后卸载,测量压痕直径d,根据压痕直径和载荷F计算硬度值。
2. 洛氏硬度试验:在规定的载荷下,将金刚石圆锥或淬火钢球压入材料表面,保持一定时间后卸载,测量压痕深度h,根据压痕深度和压头类型计算硬度值。
3. 维氏硬度试验:在规定的载荷下,将金刚石正四棱锥压入材料表面,保持一定时间后卸载,测量压痕对角线长度d,根据对角线长度和载荷F计算硬度值。
三、实验仪器与设备1. 布氏硬度试验机2. 洛氏硬度试验机3. 维氏硬度试验机4. 读数放大镜5. 标准硬度块6. 试样(如钢、铸铁、有色金属等)四、实验内容及步骤1. 布氏硬度试验(1)将试样放置在布氏硬度试验机上,调整压头与试样表面垂直。
(2)选择合适的载荷和钢球直径,按照实验要求进行试验。
(3)保持一定时间后卸载,用读数放大镜测量压痕直径d。
(4)根据公式HB = 2F/d^2(F为载荷,d为压痕直径)计算布氏硬度值。
2. 洛氏硬度试验(1)将试样放置在洛氏硬度试验机上,调整压头与试样表面垂直。
(2)选择合适的压头和载荷,按照实验要求进行试验。
(3)保持一定时间后卸载,用读数放大镜测量压痕深度h。
(4)根据公式HRC = 100(K - h/d)(K为常数,h为压痕深度,d为压痕直径)计算洛氏硬度值。
3. 维氏硬度试验(1)将试样放置在维氏硬度试验机上,调整压头与试样表面垂直。
(2)选择合适的载荷,按照实验要求进行试验。
实验一 材料的硬度测试 材料硬度实验报告

实验一材料的硬度测试材料硬度实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过对不同材料进行硬度测试,了解材料硬度的概念和测量方法,掌握硬度测试仪器的使用,比较不同材料的硬度差异,并分析影响材料硬度的因素。
二、实验原理材料的硬度是指材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
硬度测试的方法多种多样,常见的有布氏硬度测试法、洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法等。
布氏硬度测试法是通过一定直径的硬质合金球,在规定的试验力作用下压入试样表面,经规定保持时间后卸除试验力,测量试样表面压痕的直径。
布氏硬度值就是试验力除以压痕球形表面积所得的商。
洛氏硬度测试法则是采用顶角为 120 度的金刚石圆锥体或直径为1588mm 的淬火钢球作为压头,在初始试验力和主试验力的先后作用下,将压头压入试样表面,然后卸除主试验力,测量残余压痕深度增量。
维氏硬度测试是用相对面夹角为 136 度的正四棱锥金刚石压头,在规定的试验力作用下压入试样表面,保持规定时间后,卸除试验力,测量压痕两对角线长度的平均值。
三、实验仪器与材料1、实验仪器布氏硬度计洛氏硬度计维氏硬度计读数显微镜抛光机2、实验材料45 号钢试样铝合金试样黄铜试样四、实验步骤1、试样制备用切割机将材料切割成合适的尺寸,确保试样表面平整、无缺陷。
使用砂纸对试样表面进行打磨,依次使用较粗的砂纸到较细的砂纸,直到试样表面光滑。
最后使用抛光机对试样表面进行抛光,使其达到镜面效果。
2、布氏硬度测试选择合适的压头和试验力。
对于较软的材料,通常选择较大直径的压头和较小的试验力;对于较硬的材料,则选择较小直径的压头和较大的试验力。
将试样平稳地放置在工作台上,调整压头位置,使其对准试样表面的中心。
缓慢加载试验力,保持规定的时间。
卸除试验力,使用读数显微镜测量压痕的直径。
3、洛氏硬度测试根据材料的预计硬度,选择合适的标尺。
将试样放置在工作台上,施加初始试验力,然后施加主试验力。
保持规定时间后,卸除主试验力,读取表盘上的硬度值。
硬度实验报告

硬度实验报告导言:硬度是物质抵抗表面变形的性质,是材料力学特性之一,反映了物质内部原子或分子结构的紧密程度和结合力的大小。
硬度测试是工程材料研究和质量控制中常用的方法之一。
本实验旨在通过不同的硬度测试方法和试验样品,探究硬度与材料性质之间的关系。
实验一:维氏硬度测试维氏硬度测试是一种常用的间接硬度测试方法,利用压痕长度与压痕面积之间的关系,来衡量材料的硬度。
我们选取了不同材料的试样进行了维氏硬度测试,包括金属、塑料和木材。
实验结果显示,不同材料的硬度存在较大差异。
金属试样的硬度较高,而塑料和木材的硬度较低。
这个结果与我们对材料性质的认识相符。
硬度高的金属试样有着较紧密的原子结合和较高的结合力,而硬度低的塑料和木材试样则具有较松散的分子结构。
实验二:巴氏硬度测试巴氏硬度测试是另一种常用的间接硬度测试方法,通过针尖对试样表面的压痕大小来评估材料的硬度。
在本实验中,我们选择了不同硬度的玻璃试样进行巴氏硬度测试。
实验结果显示,硬度较高的玻璃试样生成的压痕较小,而硬度较低的玻璃试样的压痕较大。
这与我们对玻璃硬度的认识相符。
硬度高的玻璃试样有着较紧密的结构和较高的抗变形能力,压痕较小。
相反,硬度低的玻璃试样的结构相对松散,容易发生较大的变形,因此压痕较大。
实验三:显微硬度测试显微硬度测试是一种直接硬度测试方法,通过显微镜观察试样表面的压痕,来评估材料的硬度。
在本实验中,我们选择了不同形状和硬度的钢材试样进行显微硬度测试。
实验结果显示,试样的硬度与其形状和硬度有关。
试样硬度较高的部分产生的压痕较小,而硬度较低的部分则产生较大的压痕。
这与我们对钢材硬度的认识相符。
硬度高的部分由于有较高的结合力,抵抗了针尖的压力,其形成的压痕较小。
而硬度低的部分由于结构较松散,容易发生变形,形成较大的压痕。
结论:通过本次实验,我们了解到不同硬度测试方法的原理和应用范围。
通过维氏硬度测试、巴氏硬度测试和显微硬度测试,我们可以评估不同材料和部分的硬度。
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实验一材料的硬度测试实验
一、实验目的
1.了解硬度测定的基本原理及应用范围。
2.了解布氏、洛氏、维氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
3.通过数据处理和硬度标尺之间的换算,比较各材料之间的硬度大小,同时了解材料的种类、热处理状态对其硬度的影响。
二、实验概述
硬度测量能够给出金属材料软硬程度的数量概念。
由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同。
因而硬度值可以综合地反应压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量变形抗力。
硬度值越高,表明金属抵抗塑性变形能力越大,材料产生塑性变形就越困难。
另外,硬度与其它机械性能(如强度指标及塑性指标)之间有一定的内在联系,所以从某种意思上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
常用的硬度试验方法有:
布氏硬度试验:主要用于黑色、有色金属原材料检验,也可用于退火、正火钢铁零件的硬度测定。
洛氏硬度试验:主要用于金属材料热处理后的产品硬度检验。
维氏硬度试验:主要用于薄板或金属表层的硬度测定以及较精确的硬度测定。
显微硬度试验:主要用于测定金属材料的显微组织组分或相组分的硬度测定。
1.布氏硬度
布氏硬度试验是将一直径为D的淬火钢球或硬质合金球,在规定的试验力F作用下压入被测金属表面,保持一定时间t后卸除试验力,并测量出试样表面的压痕直径d,根据所选择的试验力F、球体直径D 及所测得的压痕直径d的数值,求出被测金属的布氏硬度值HBS或HBW,布氏硬度的测试原理如图1-1所示。
图1-1布氏硬度的测试原理图
在试验测量时,可由测出的压痕直径d直接查压痕直径与布氏硬度对照表而得到所测的布氏硬度值。
在进行布氏硬度试验时,球体直径D、施加的试验力F和试验力的保持时间t都应根据被测金属的种类、硬度范围和试样的厚度范围进行选择。
布氏硬度试验规范如表1-1所示。
表1-1布氏硬度试验规范
金属
类型
布氏硬度值范围
(HBS)
试样厚度
/mm
载荷F与钢球直径D
的关系
钢球直径
D/mm
载荷
F/kgf
载荷保持时间
t /s
黑色
金属
140~450
6~3
F=30D2
10 3000
10
4~2 5 750
<2
<140
﹥6
F =10D2
10 1000
10
6~3 5 250
3<
有色
金属
﹥130
6~3
F =30D2
10 3000
30
4~2 5 750
<2
36~130
﹥6
F =10D2
10 1000
30
6~3 5 250
3
8~35
﹥6
F =
10 250
60
6~3 5
3
布氏硬度试验测出的硬度值比较准确,但它不宜测定成品件或薄片金属的硬度。
同时,也不能测定硬度高于450HBS或650HBW的金属材料,否则压头(淬火钢球或硬质合金球)会产生塑性变形或破裂,而降低测量的精度。
2.洛氏硬度
洛氏硬度试验是以锥角为120°的金刚石圆锥体或者直径为1.588mm的淬火钢球为压头,在规定的初载荷和主载荷作用下压入被测金属的表面,然后卸除主载荷,在保留初载荷的情况下,测出由主载荷所引起的残余压入深度h值,再由h值确定洛氏硬度值HR的大小。
洛氏硬度的测试原理如图1-2所示。
图1-2洛氏硬度实验原理示意图
洛氏硬度值的计算公式为:
HR = K-
002
.0
h
式中h 的单位为mm 。
K 为常数,当采用金刚石圆锥压头时,K =100;当采用淬火钢球压头时,K =130。
为了能用同一硬度计测定从极软到极硬材料的硬度,可以通过采用不同的压头和载荷,组成15种不同的洛氏硬度标尺,其中最常用的有HRA 、HRB 、HRC 三种。
常用洛氏硬度的试验规范如表1-2所示。
表1-2 三种常用洛氏硬度的试验规范
三、实验仪器设备及材料
1.布氏硬度试验机(压痕测量采用JC-10型读数显微镜或布氏硬度测量分析软件)
2.数显洛氏硬度计
3.维氏硬度计(该种设备由实验老师操作演示)
4.材料:① 45钢或者T12钢;
② 铝板或者铜板。
布氏硬度计:HB-3000型布氏硬度计的结构如图1-3所示。
1—小杠杆;2—弹簧;3—压轴;4—主轴衬套;5—压头;6—工作台7—工作台立柱; 8—螺杆; 9—升降手轮;10—螺母;11—套筒;12—电机;13—减速器;14—压紧螺钉;15—轴柄;16—按钮开关;17—换向开关;18—砝码;19—大杠杆;20—吊环;21—加荷指示灯;22—机体;23—电源开关
图1-3 HB-3000型布氏硬度计简图
试验时将试样放在工作台6上,按顺时针方向转动手轮9,使工作台上升至试样与压头5相接触,并在手轮打滑后,开动电动机12,经二级蜗轮蜗杆减速器13减速后,驱动轴柄15沿逆时针方向转动,此时压头即可以由砝码18通过大杠杆19、小杠杆1及压轴3的作用,以一定大小的载荷压入试样。
停留一定
时间后,电动机自动反转,曲柄连杆带动摇杆上升而卸除载荷。
在关闭电动机后,反时针方向转动手轮,使工作台下降并取下试样。
最后用读数显微镜测出压痕直径d值,根据d值的大小查表即可求得布氏硬度值。
JC-10型读数显微镜:读数显微镜的结构如图1-4所示。
图1-4 JC-10型读数显微镜的结构
读数显微镜由测微目镜组、物镜筒1、长镜筒2、镜筒底座3所组成。
长镜筒靠镜筒锁紧螺丝20与镜筒套合座19连接。
在测微目镜组中,在目镜的焦面上固定不动地装着刻有从0到6mm标尺的分划板4,一格的分划值为1mm。
分划板的刻线面朝下,就在这个下平面上,在允许的间隙内,装着第二块玻璃分划板5,在其朝向目镜的上平面上刻有互为直角的二根长丝。
分划板5坚实地与分划板座6连接,下分划板座6可以沿读数鼓轮的测微螺丝7的轴心移动。
下分划板6的移动平滑性由精致的滑板8、滑板槽9、拉力弹簧10、测微螺丝7与固定的读数指示套11内的开口螺帽12的良好配合来保证。
当以顺时针方向旋转读数鼓轮时,测微螺丝7使下分划板座6带动下分划板5向前移动;当以逆时针方向旋动读数鼓轮时,拉力弹簧10则向后拉回下分划板座6连同下分划板5。
读数鼓轮的测微螺丝的螺距为1mm,而不动的上分划板4的分划值也等于1 mm,所以读数鼓轮转动一周,下分划板5上的长线就相对上分划板移动一格。
这样根据不动的上分划板便可以读出读数鼓轮的整转来。
读数鼓轮分成100个格,而测微螺丝的螺距等于1mm,读数鼓轮转动一格便为,全部读数等于上分划板上的读数加上读数鼓轮上的读数。
读数显微镜的使用方法:将仪器置于被测物体上,使被测物件的被测部分用自然光或用灯光照明,然后调节目镜螺旋,使视场中同时看清分划板和物体象。
进行测量时,先旋动读数鼓轮,使刻有长丝的玻璃分划板移动,同时稍微转动读数显微镜,使竖直长丝与被测圆孔压痕的一边相切,得到一个读数,然后再旋动读数鼓轮,使竖直长丝与被测圆孔压痕的另一边相切,又得到一个读数,二者之差即为被测圆孔压痕的直径。
TH320全洛氏硬度计:
本硬度计功能设置方法详见其操作规程。
将试样放置在样品台中央,顺时针平稳转动手轮,使样品台上升,试样与压头接触。
此时屏幕上出现压头运动过程示意图,最后一格表示加载初试验力终止位置。
平缓转动手轮,直到压头达到终止位置,同时伴有蜂鸣报警,此时应立即停止转动手轮。
如果手轮转动有少量过量,不影响测量结果即精度,如果转动过量较大,试验机自动报警,并提示此时应重新开始。
初试验力加载完成后,测试开始自动进行。
依次完成一下过程:主试验力加载,加载完成后开始设定保持时间倒计时,保持总试验力,时间到后立即开始卸载,最后显示测试结果。
逆时针转动手轮,样品台下降,全部试验力卸除,所有试验参数自动记忆,等待下次测试。
四、实验内容及操作步骤
1.了解硬度计的构造、原理、使用方法、操作规程和安全注意事项。
2.根据被测材料的种类、热处理状态等选择适宜的硬度标尺。
3.按照仪器设备的操作规程分别进行布氏硬度和洛氏硬度测定。
五、注意事项
1.试样两端要平行,表面应平整,若有油污或氧化皮,可用砂纸打磨,以免影响测量。
2.圆柱形试样应放在带有“V”型槽的工作台上操作,以防试样滚动。
3.加载时应细心操作,以免损坏压头。
4.加预载荷(10kgf)时若发现阻力太大,应停止加载,立即报告,检查原因。
5.测定硬度值,卸掉载荷后,必须使压头完全离开试样后再取下试样。
6.金刚石压头系贵重物件,质硬而脆,使用时要小心谨慎,严禁与试样或其他物件碰撞。
7.应根据硬度试验机试样范围,按规定合理使用不同的载荷和压头,超过使用范围将不能获得准确的硬度值。
六、实验报告要求
1.写出实验目的;
2.写出实验过程;
3.实验结果记录,将实验数据填入表格内,采用正确的标注方法表示实验结果;要求在实验报告纸上重新画数据记录表,以方便装订。
4.分析说明布氏硬度和洛氏硬度的优缺点及其选用的基本原则;
5.本次实验的体会。
附、实验记录
表1布氏硬度测定数据记录表。