【2017年整理】实验1硬度实验.doc

实验硬度实验【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。一、布氏硬度实验【布氏硬度计】HB－3000型布氏硬度计的构造如图所示。它主要由机体、可更换工作台6、大16、小杠杆l、压轴3、减速器13、换向开关14等部件组成。工作台机构机体下部安装套筒，套筒内装有螺杆8，在螺杆上部是工作台立柱7。立6，旋转手轮9，通过螺母l可使螺杆带动工作台上下垂直移动。 HB－3000型布氏硬度试验机简图l-小杠杆；2弹簧；3-压轴；4主轴衬套；5-；-可更换工作台；7工作台立柱；8螺杆；9升降手轮；；11套筒；12电动机；13减速器；14换向开关；15码；1大杠杆；17吊环；18机体；19电源开关杠杆机构它由大杠杆16、吊环17、小杠杆1和压轴3等组成。载荷是由砝码15通16、吊环17、小杠杆l和压轴3、主轴衬套4、压头5等部件的作用，将钢球压人试12通过减速器13和一组连杆机构来实现的。压轴机构它是由弹簧2．压轴3和主轴衬套4等部件组成。弹簧在非工作状态时是【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Ra值一般不应大于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。3．布氏硬度试样厚度至少应为压痕深度的l倍。4．试验温度一般在1035oC范围内。【实验操作步骤】1．根据材料和布氏硬度范围由第1章表1-2选择F／D2值，确定压头直径，载荷及载2．5装在主轴衬套4内，先暂时将压头固定螺钉轻轻地旋压在压头杆扁平处。3．将试样和工作台6的台面揩擦干净，将试样稳固地放在工作台上，然后按顺时针方9使工作台缓慢上升，并使压头与试样接触，直到手轮与升降螺母l产生相对运动时为止，接着再将压头固定螺钉旋紧。4．准备就绪后施加载荷将钢球压入试样。首先打开电源开关19，电源指示灯(绿色)14，并且立即作好拧紧时间定位器的压紧螺钉的准备工作，当加荷(红色)亮时即载荷全部加上，立即转动时间定位器2～8秒。钢铁材料试验载10～15秒；非铁金属为30秒；布氏硬度小于35时为60秒。5．时间定位器停止转动后，逆时针转动手轮9，降下工作台6，取下试样。6、用读数显微镜在两个垂直方向测出压痕直径d和d2的数值，取平均值。然后根据压痕平均直径，由附录1布氏硬度换算表查得布氏硬度值。【实验注意事项】1．试样压痕平均直径d应在25D～0.6D之间，否则无效，应换用其他载荷做实验。2．压痕中心距试样边缘距离不应小于压痕平均直径的25倍，两相邻压痕中心距离4倍，布氏硬度小于35时，上述距离应分别为压痕平均直径的36倍。二、洛氏硬度实验【洛氏硬度计】常用的HR150型硬度计的简单构造如图所示。HR-150型硬度计是由机架、加 图150型氏硬度试验机图1-调整块；2·顶杆；3-；4表盘；5按钮；紧固螺母；7试样；8-工作台；9手轮；10放油螺钉；11操纵手柄；12砝码座；13油针；14、15磁码；16吊杆；17-；18指示器加载机构由压头、主轴系统、加载杠杆、砝码、缓冲器、连杆和硬度计初载荷98N(10kgf)是由主轴、加载杠杆、吊杆16等零件的重量以及指示器189，升起工8使试样与压头接触直到指示器小指针指于红点，即表示初载荷已加上。总载荷是由初载荷和通过加载杠杆放大后的砝码作用载荷(即主载荷)共同组成。在操纵手柄专作主载荷的施加或卸除用，当手柄向后推倒时，主载荷98N初载荷仍作用在压头上。 测量指示机构由顶杆2、小杠杆、指示器18等机件组成，它可显示初载荷是否加上，工作台升降机构是由升降螺母、丝杠手轮9和工作台8所组成。【实验操作步骤】1．根据试样材料及预计硬度范围，选择压头类型和初、主载荷。2．根据试样形状和大小，选择适宜工作台，将试样平稳地放在工作台上。3．顺时针方向转动工作台升降手轮，将试样与压头缓慢接触使指示器指针或指示线4．调整指示器至(或)点后，将操纵手柄向前扳动，加主载荷，应在48秒内完5．卸除载荷(在2秒完成)后，按指示器大指针所指刻度线读出硬度值。以金刚石圆(HRA和HRC)的按刻度盘下圈标记为C”的黑色格子读数，若是以淬火钢的红色格子读数。6．逆时针方向旋转手轮，降下工作台，取下试样，或移动试样选择新的部位，继续进行【实验注意事项】1．试样两相邻压痕中心距离或任一压痕中心距试样边缘距离一般不小于3mm，在特3倍。2．为了获得较准确的硬度值，在每个试样上的试验点数应不小于三点(第一点不记)，3．被测试样的厚度应大于压痕残余深度的十倍，试样表面应光洁平整，不得有氧化4．要记住手轮的旋转方向，顺时针旋转时工作台上升，反之下降