硬度试验操作规范
硬度试验操作规范
1目的
规范试验员的试验方法，帮助提高其技术水平，能准确出具试验报告。
2适用范围
螺栓、螺母类紧固件的硬度
3规范性引用文件
GB/T 230.1-2009 金属材料洛氏硬度试验第一部分：试验方法（基本等同ISO 6508-1:2005）
GB/T 231.1-2009金属材料布氏硬度试验第一部分：试验方法（基本等同ISO 6506-1:2005）
GB/T 4340.1-2009金属材料维氏硬度试验第一部分：试验方法（基本等同ISO 6507-1:2005）
GB/T 3098.1-2010 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱( 基本等同ISO 898.1-2009)
GB/T 3098.2-2000 紧固件机械性能螺母粗牙螺纹（基本等同ISO 898.2-1992）
ASTM E18 -2003 金属材料洛氏硬度和洛氏表面硬度的标准试验方法
ASTM E10-2001金属材料布氏硬度标准试验
ASTM E92-1982金属材料维氏硬度标准试验
ASTM F606-2011测定内外螺纹紧固件、垫圈、直接拉力指示器以及铆钉机械性能的试验方法
4检验规程
4.1洛氏硬度试验（GB 230/ISO 6508）
4.1.1环境条件要求洛氏硬度试验一般在10℃～35℃室温进行。对于温度要求严格的试验，应控制在（23±5）℃。
4.1.2设备要求常用洛氏硬度计为HR-150型。
4.1.2.1设备需在检定有效期内，保证其准确性和稳定性。
4.1.2.2设备一般采用间接检定。硬度计的示值误差不大于±1HR。
4.1.2.3 HRA、HRC标尺用的金刚石圆锥压头的顶角为(120±0.35) °。
4.1.2.4 HRB标尺用的钢球压头，钢球直径为1.5875 mm，允差为±0.0035mm，球应抛光且表面无缺陷。
4.1.3样品制备
4.1.3.1试样表面应光滑平坦，且无油脂、氧化皮等外界污物。表面粗糙度Ra不大于1.60μm。
4.1.3.2 制备过程中，应防止加工硬化或过热对硬度性能的影响。
4.1.3.3对于用金刚石圆锥压头进行的试验，试样或试验层厚度应不小于残余压痕深度的10倍; 对于用球压头进行的试验，试样或试验层的厚度应不小于残余压痕深度的15倍。试验后试样背面不应出现可见变形。最小厚度与硬度关系见图1、2.
图1 用金刚石圆锥压头试验
图2 用钢球压头试验
4.1.4检验细则
4.1.4.1试验前根据试样选择合适的压头和试验力，用标准硬度块对硬度计作日常检测，所用硬度块的硬度值应尽量接近试验的预期硬度值。
4.1.4.2将试样放在洛氏硬度计的试验台上，检查试样与台面是否接触良好、稳妥。
4.1.4.3选好测试位置，顺时针旋转手轮，加初试验力，使压头与试件接触，直到表盘内小针指到红点。
4.1.4.4将表盘上大指针对零（HRB、HRC对B-C；HRA对0）.
4.1.4.5拉动加载手柄加主试验力，在大指针停止转动3～4s后推动卸载手柄，卸除主试验力，此时大指针回转若干格后停止，从表盘上读出大指针所指示的硬度值（HRA、HRC读外圈黑数字，HRB读内圈红数字）。
4.1.4.6逆时针旋转手轮，使压头与试样分开，调换试样位置再次测量。共需测量四次，取后三次测量结果做为试样的洛氏硬度值。
4.1.4.7对大批量试样，按4.1.4.2～4.1.4.6步骤重复进行。
4.1.4.8处理试验结果，写明所用标尺，每个值精确到0.5HR，所得结论为“实测”。
4.1.5操作关键注意点
4.1.
5.1洛氏硬度施加力时间1s～8s,保持力时间4±2s。两相邻压痕之间的距离至少应为压痕直径的4倍，并且不应小于2mm；任一压痕中心距试样边缘的距离至少应为压痕直径的2.5倍，并且不应小于1mm。
4.1.
5.2更换压头后，最初两次试验结果不采用。
4.1.
5.3试验后试样背面出现变形痕迹，则试验结果无效。
4.1.
5.4 HRA、HRB、HRC标尺的适用范围分别是20～88HRA、20～100HRB、20～70HRC。超出适用范围的硬度值一般不采用。
4.2布氏硬度试验（GB 231/ISO 6506）
4.2.1环境条件要求同4.1.1。
4.2.2设备要求常用布氏硬度计为HB-3000型。
4.2.2.1设备需在检定有效期内，保证其准确性和稳定性。
4.2.2.2设备一般采用间接检定。硬度计的示值误差不大于±3%。
4.2.2.3符合GB/T 231.2的规定，能施加预定试验力或9.807N～29.42kN范围内的试验力。
4.2.2.4压头球直径分别为10mm、5mm、2.5mm，允差分别为±0.005mm、±0.004mm、±0.003mm,所有球均应抛光，并且无表面缺陷。
4.2.2.5压痕测量装置的标尺分度应能估测到压痕直径的±0.5%以内；测量投影区域时，其最大允许误差应为±1%。
4.2.3样品制备
4.2.3.1试样表面应光滑平坦，且无油脂、氧化皮等外界污物，表面粗糙度不大于1.6μm。试样表面应能保证压痕直径的精确测量。
4.2.3.2制备过程中，应防止加工硬化或过热对硬度性能的影响。
4.2.3.3试样厚度至少应为压痕深度的8倍。试样最小厚度与压痕平均直径的关系见表1。4.2.4检验细则
4.2.4.1接通电源，打开布氏硬度计机身后开关。按表2选择合适的压头固定，并在“MENU”菜单中选择合适的压头和试验力，按“ENTER”键确认。试验前用标准硬度块对硬度计作日常检测，所用硬度块的硬度值应尽量接近试验的预期硬度值。
4.2.4.2将试样放在布氏硬度计的试验台上，检查试样与台面是否接触良好、稳妥。
4.2.4.3选好测试位置，顺时针旋转手轮，加初试验力，使压头与试件接触，直到手轮与螺母产生相对滑动（即发出“咔嗒”一声）。
4.2.4.4按“START”键，试验自动进行，依次完成试验力的加载、保持、卸载。
4.2.4.5卸载恢复初始状态后，逆时针旋转手轮，使压头与试样分开，调换试样位置再次试验。
每件试样至少需3个压痕。
4.2.4.6对大批量试样，按4.2.4.2～4.2.4.5步骤重复进行。操作完后关闭电源。
4.2.4.7用投影仪或读数显微镜测量试样表面3个压痕直径，对照布氏硬度表得出试样的3个实测硬度值。写明所用压头及试验力，如10mm压头、29.42kN试验力记为HBW10/3000。所得结论为“实测”。
表1 布氏硬度压痕平均直径与试样最小厚度关系表
4.2.
5.1布氏硬度施加力时间2s～8s,保持力时间10s～15s。任一压痕中心距试样边缘的距离至少应为压痕平均直径的2.5倍，两相邻压痕之间的距离至少应为压痕平均直径的3倍。4.2.5.2在试样条件允许的情况下应优先选用直径10mm的球体。试验力的选择应保证压痕直径在0.24D～0.6D之间。
4.2.
5.3 应在两相互垂直方向测量压痕直径。用两个读数的平均值计算或查得布氏硬度。4.2.5.4 更换压头及试验力后，需重新用标准块对硬度计做日常检测。
4.2.
5.5 试验后应检查试样背面及边缘，若发现试样背面出现变形痕迹或膨胀变形，则试验结果无效。
4.2.
5.6整个试验期间，硬度计不应受到影响试验结果的冲击和振动。布氏硬度试验范围上限为650HBW。
4.3维氏硬度试验（GB 4340/ISO 6507）
4.3.1环境条件要求同上
4.3.2设备要求常用维氏硬度计FV-300型来测量宏观硬度。
4.3.2.1设备需在检定有效期内，保证其准确性和稳定性。
4.3.2.2设备一般采用间接检定。硬度计的示值误差不大于±3%。
4.3.2.3 符合GB/T 4340.2的规定，在1～50kgf的试验力范围内施加规定的试验力。
4.3.2.4 压头为顶角为（136±0.5）°的金刚石正四棱锥体，正四棱锥体的四个面应抛光且无表面缺陷。
4.3.2.5测量装置的最大允许误差和对压痕对角线的估测能力应符合表3规定。
表3 维氏硬度计测量装置应符合的规定
4.3.3样品制备
4.3.3.1试样表面应光滑平坦，试验面上无油脂、氧化皮等外来污物，除非在产品标准中另有规定。试样表面质量应能保证压痕对角线长度的精确测量，建议表面粗糙度不大于0.4μm。
4.3.3.2制备过程中，应防止加工硬化或过热对硬度性能的影响。对于压痕很浅的显微硬度加工试样时应根据材料特性采用抛光/电解抛光工艺。
4.3.3.3试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的1.5倍，如图3。试验后试样背面不应出现可见变形痕迹。
4.3.3.4 对于小截面或外形不规则的试样，可将试样镶嵌或使用专用支承台进行试验。
4.3.4检验细则
4.3.4.1打开电源，硬度计控制面板上“HV”指示灯亮，打开“FMAR1”软件。正常开机后，旋转加载档位手轮，调至所需试验力。用标准硬度块对硬度计作日常检测，所用硬度块的硬度值应尽量接近试验的预期硬度值。
4.3.4.2将试样放在维氏硬度计的试验台上，检查试样与台面是否接触良好、稳妥。
4.3.4.3选好测试位置，旋转手轮调节试验台高度，使试验面清晰成像。
4.3.4.4 按下START按钮，开始打硬度。打完硬度后，略微旋转手轮调节试验台高度，使压痕清晰成像。
4.3.4.5 按下“自动读取”图标，调整对角线距离，读取硬度值。调整试验面位置再次试验，每件试样至少需要3个压痕。
4.3.4.6对大批量试样，按4.3.4.2～4.3.4.5步骤重复进行。测量完毕后关闭电源。
4.3.4.7记录试验结果，每个试样报出3个点的硬度测试值，一般精确到1HV。所得结论为“实测”。
图3 维氏硬度试验最小厚度—试验力—硬度关系图
4.3.5操作关键注意点
4.3.
5.1维氏硬度施加力时间2s～10s,保持力时间10s～15s。任一压痕中心距试样边缘的距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的2.5倍；对于轻金属、铅、锡及合金至少应为压痕对角线长度的3倍。两相邻压痕之间的距离，对于钢、铜及铜合金至少应为压痕对角线长度的3倍；对于轻金属、铅、锡及合金至少应为压痕对角线长度的6倍。
4.3.
5.2更换试验力后，需重新用标准块对硬度计做日常检测。
4.3.
5.3试验后试样背面出现可见变形痕迹，则试验结果无效。
4.3.
5.4 旋动加载档位手轮时必须用手握紧，缓慢旋转，防止砝码撞出。
4.3.
5.5软件测量时，必须调准焦距，减小测量误差。
4.3.
5.6 长时间不用时必须关闭摄像头电源。
4.4国标螺栓硬度试验（GB 3098.1/ISO 898.1）
4.4.1环境条件要求同上
4.4.2设备要求常用设备有金相试样切割机、车床、金相试样预磨机、硬度计等。各设备保持整洁并功能完好，须检定的应在检定有效期内。
4.4.3样品制备
4.4.3.1常规检查在去除试件的镀层或其他涂层并经适当处理后进行。
4.4.3.2试验面应光滑平坦，无氧化皮及外来污物，水渍及油脂应擦拭干净，底面平坦。本中心一般取距螺纹末端1d长的截取段，两端经车平后，再磨出试验面、磨平底面。
4.4.3.3直径小于6mm的螺栓需镶样。
4.4.4检验细则
4.4.4.1选取硬度试验方法，确定硬度点数与打点位置。
螺栓硬度常规检查一般采用洛氏硬度试验方法。仲裁检验采用维氏硬度试验方法，维氏硬度试验用最小载荷为98N。
国标螺栓需读出三个硬度值，理想打点位置为试验面上相距120o的三点。对8.8级及其以上等级的热处理螺栓，试验面为距螺纹末端1d处横截面，打点区域为1/2半径内，如图4。对8.8级以下螺栓，试验面为末端。
图4 1/2半径内测定硬度
4.4.4.2按照方法标准，进行打点操作。注意试样在试验台上的稳定性。仪器具体操作步骤参见4.1.4、4.2.4、4.3.4。
4.4.4.3按照标准，处理所得数据。对于国标螺栓，按判定标准，硬度值有判定范围，需计算出所得读数的平均值，并对平均值修约作为最终结果，判定是否落在判定范围内，给出“符合”或“不符合”的结论。
4.4.5操作关键注意点
4.4.
5.1国标螺栓写硬度判定范围时只写出规定的硬度最大值（即标准规定：≤HR或HV）。
4.4.
5.2如对试验结果有争议，例如超出硬度最大值，则使用维氏硬度进行仲裁试验，打点部位为距螺纹末端1d处横截面，1/2半径内。
4.4.
5.3若初次所得硬度不符合，必须经再次实验比对后再下结论。如试样还做了抗拉强度指标，可按强度与硬度换算表估计硬度值是否合理。
4.5国标螺母硬度试验（GB 3098.2/ISO 898.2）
4.5.1环境条件要求同上
4.5.2设备要求常用设备有车床、金相试样预磨机、硬度计等。各设备保持整洁并功能完好，须检定的应在检定有效期内。
4.5.3样品制备
4.5.3.1常规检查，硬度应在一个支承面上进行，即直接在一个支承面上磨出试验面。
4.5.3.2仲裁检验，在通过螺母轴心线的纵向截面上，并尽量靠近螺纹大径处进行硬度试验。即需用线性切割机割出截面后再磨出试验面。
4.5.3.3试验面应光滑平坦，无氧化皮及外来污物，水渍及油脂应擦拭干净，底面平坦。
4.5.4检验细则
4.5.4.1选取硬度试验方法，确定硬度点数与打点位置。
国标螺母硬度常规检查和仲裁检验均采用维氏硬度试验方法。常规检查时，理想打点位置为试验面上间隔为120o的三点，如图5。如有争议，应在通过螺母轴心线的纵向截面上，并尽量靠近螺纹大径处进行试验。仲裁试验采用HV30的试验力。
4.5.4.2 同4.4.4.2。
4.5.4.3 同4.4.4.3。
图5 国标螺母
4.5.5操作关键注意点
4.5.5.1若初次所得硬度不符合，必须经再次实验比对后再下结论。
4.5.5.2直接磨支承面时，镀层或其他涂层必须去除干净，防止对硬度产生影响。
4.6美标螺栓硬度试验（ASTM F606）
4.6.1环境条件要求在室温下进行试验。
4.6.2设备要求同4.4.2。
4.6.3样品制备
4.6.3.1螺栓试验前应该去除表面氧化皮、脱碳层、镀层或其它涂层材料。
4.6.3.2 同4.4.3.2。
4.6.4检验细则
4.6.4.1选取硬度试验方法，确定硬度点数与打点位置。
美标螺栓需读出四个硬度值，理想打点位置为试验面上相距90o的四点。试验面为距螺纹末端1d处横截面，检测部位为1/2半径处，如图6。
图6 1/2半径处测定硬度
4.6.4.2按照方法标准，进行打点操作。注意试样在试验台上的稳定性。
4.6.4.3按照标准，处理所得数据。对所得硬度值分别修约作为最终结果。
4.6.5操作关键注意点
4.6.
5.1若初次所得硬度不符合，必须经再次实验比对后再下结论。如试样还做了抗拉强度指标，可按强度与硬度换算表估计硬度值是否合理。
4.6.
5.2用于公称径在1”（含）以下的螺栓，可测均匀硬度。即半径中间与心部硬度之差不
可超过洛式硬度3个HRC读数值；且两个读数皆需在产品规定的要求内。
4.6.
5.3洛氏硬度可被使用于所有公称直径的产品；但是,布氏硬度仅限使用于公称直径超过1-1/2”以上的产品。仲裁试验时，布氏硬度被限制使用于公称直径超过2-1/4”以上的产品。
4.7美标螺母硬度试验（ASTM F606）
4.7.1环境条件要求在室温下进行试验。
4.7.2设备要求同4.
5.2。
4.7.3样品制备
4.7.3.1螺母类常规检查，硬度应在一个支承面上进行，即直接在一个支承面上磨出试验面。
4.7.3.2螺母类仲裁检验，硬度应在距螺母高度1/2处横截面进行，即先用车床车出距螺母高度1/2处横截面，再磨出试验面。
4.7.3.3 同4.
5.3.3。
4.7.4检验细则
4.7.4.1选取硬度试验方法，确定硬度点数与打点位置。
美标螺母硬度常规检查采用洛氏硬度试验方法。硬度读数应在大径和一角之间的中点上相隔180°测量。仲裁硬度试验在距螺母高度1/2处横截面进行，分热处理和非热处理螺母两类，打点位置及数量如图7、8。
图7 美标不热处理螺母
图8 美标热处理螺母
4.7.4.2同4.6.4.2。
4.7.4.3同4.6.4.3。
4.7.5操作关键注意点同4.
5.5。
备注：美标的硬度试验方法标准ASTM E18、ASTM E10、ASTM E92的试样制备与试验操作可参照国标硬度试验方法标准GB/T 230.1、GB/T 231.1、GB/T 4340.1执行。
金属材料硬度测试实验
实验报告 课程名称：材料性能研究技术成绩：实验名称：金属材料硬度测试实验批阅人： 实验时间：实验地点：x5406 报告完成时间：2 姓名：学号：班级： 同组实验者：指导教师： 一、实验目的 1.了解不同类型硬度测试的基本原理。 2.了解不同类型硬度测试设备的特点及应用范围。 3.掌握各类硬度计的操作方法。 二、实验原理 金属的硬度可以认为是金属材料表面在压应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。硬度测试能够给出金属材料软硬度的定量概念，即：硬度示值是表示材料软硬程度的数量指标。由于在金属表面以下不同深度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映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量应变抗力、应变强化能力以及大量形变抗力。硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形的能力越大，材料产生塑性变形就越困难。硬度的大小对于机械零件或工具的使用寿命具有重要的影响。 硬度测试方法有很多，大体可以分为弹性回跳法（如肖氏硬度）、压入法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度）和划痕法（如莫氏硬度）等三类。 硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能，其物理意义随着试验方法的不同而表示不同的意义。其中弹性回跳法主要表征金属弹性变形功的能力；压入法主要表征金属塑性变形抗力及应变硬化能力；而划痕法主要表征金属切断能力。 下面介绍三种最常用的硬度测试方法： 1、布氏硬度 （1）布氏硬度试验原理 用一定直径D（mm）的硬质合金球作为压头，用一定的试验力F（N），将其压入试样表面，经过规定的保持时间t（s）之后卸载试验力，观察试样表面，会发现有残留压痕（如图1）。测残留压痕的平均直径d（mm），然后求出压痕球形面积A（mm2）。布氏硬度值（HBW）就是试验力F除以压痕表面积A所得的商，F以N作为单位时，其计算公式为 注：布氏硬度值不标出单位 布氏硬度试验用的压头球直径有10mm、5mm、2.5mm和1mm四种，主要根据试验厚度选择，选择要求是使压痕深度h小于试样厚度的1/8 。当试样厚度足够时，应尽量选用10mm 的压头球。 （2）布氏硬度的特点 布氏硬度试验时一般采用直径较大的压头球，所以它所得的压痕面积会比较大。 压痕面积大的一个优点就是它的硬度值能反映金属在较大范围内各组成相的平均性能，而不会受到个别的组成相和微小相的影响，所以说，布氏硬度试验主要用于测定灰口铸铁，轴承合金等具有粗大晶粒或组成相的金属材料的硬度；压痕较大的另外一个优点就是实验的数据稳定，重复性强。 但是压痕面积较大的缺点就是不能再成品上进行试验，布氏硬度的另外一个缺点就是对于不同的材料需要更换不同直径的压头球并且需要改变试验力，压痕直径的测量也会比较麻烦，所以一般不用于自动检测。 （3）布氏硬度的表示方法
HR-150A洛氏硬度计作业指导书
HR-150A洛氏硬度计作业指导书 1.目的 规范作业人员操作此仪器的正确性，确保测试的准确性及作好仪器的保养。 2.范围 HR-150A型洛氏硬度计适用于硬质合金、碳钢、合金钢、铸铁、有色金属等材料的洛氏硬度检测。 3.定义 硬度是材料抵抗弹性变形，塑性变形或破坏的能力。对于以压入法进行的硬度试验，硬度是物质抵抗另一较坚硬的具有一定形状和尺寸的物体压入其表面的能力。 4.主要技术参数 测量范围：20-88HRA，20-100HRB，20-70HRC 试验力：588.4、980.7、1471N（60、100、150Kgf） 指示器刻度： C:0-100 B：30-130 试件最大高度：加丝杆保护套时为100㎜ 不加丝杆保护套时为170㎜ 压痕中心至机壁距离：135㎜ 硬度分辨率：0.5HR 5. 操作使用方法 5.1 试验前的准备工作
5.1.1 调整主试验力的施加速度：手柄（16）置于卸荷位置，手把（13）转到1471N的位置，将35-55HRC的标准硬度块放在工作台上，旋转手轮（27）使硬度块顶起主轴，加上初试验力，拉动手柄（15）加主试验力，观察指示表大指针，从开始旋转到停止的时间应在4-8秒范围内。如不符合，转动油针（14）进行调整，反复进行，至到合适为止。 5.1.2 试验力的选择：根据需要（参考图二）选择试验力，转动手把（13）使所选用的试验力数值对准红点。但必须注意，变换试验力时，手柄（16）必须置于卸荷状态（后极限位置）。 5.1.3 安装压头：根据使用范围选择适当压头。安装压头时，应注意消除压头与主轴（1）端面的间隙。消除方法是：装上压头并用螺钉（28）轻轻固定，然后将标准块或试件放置于工作台上，旋转手轮（27）加上初试验力，拉动手柄（15）使主试验力加于压头上，再将螺钉（28）拧紧，即可消除压头与主轴端面间的间隙。 5.1.4 试件的制备与选择：试件应具有一定得大小和厚度，应能保证相邻压痕中心间与压痕中心至试件边缘的距离大于3毫米，试件最小厚度不应小于压痕深度的8倍。试验后，试样的支撑面上不得有明显的变形痕迹，其最小厚度取决于材质及所采用的负荷，可参考以下试样最小厚度表。
维氏硬度计的使用方法讲解
维氏硬度计的使用方法 维氏硬度的表示方法 维氏硬度表示为HV ，维氏硬度符号HV 前面的数值为硬度值，后面为试验力值。标准的试验保持时间为10～15S 。如果选用的时间超出这一范围，在力值后面还要注上保持时间。例如： 600HV30—表示采用294.2N （30kg ）的试验力，保持时间10～15S 时得到的硬度值为600。 600HV30/20—表示采用294.2N （30kg ）的试验力，保持时间20S 时得到的硬度值为600。采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。 1. 试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值按式（３－１）计算： HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2 …………（3－1）式中：HV ————维氏硬度符号； F ―――― 试验力，N ； d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm 实用中是根据对角线长度d 通过查表得到维氏硬度值。 国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为0.020～1.400mm 3.维氏硬度试验的分类和试验力选择 维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。 表3-1维氏硬度试验的三种方法
维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表3-2。 表3-2推荐的维氏硬度试验力 试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。标准规定，试样或试验层的厚度至少为压痕对角线长度的1.5倍。试验后试样背面不应出现可见的变形痕迹。 维氏硬度试验的优点： 维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。 维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。 维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。 在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。例如，当硬度值为400以下时，HV ≈HB ，如图3-2所示。 维氏硬度试验的试验力可以小到10gF ，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。 维氏硬度试验的缺点： 维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。
洛氏硬度计操作规程
600MRD型洛氏硬度计操作规程 1.硬度计的使用由专职人员进行。操作者在使用前，应快速浏览说明书一遍，确保对说明书中的操作要点及注意事项了然于心。（人） 2.检查环境温度及支撑硬度计工作台的地面有无来自其他机器的机械振动。确保测试时：环境温度为20℃±10℃；支撑硬度计工作台的地面无来自其他机器的机械振动。（环境） 3.将被测试件的表面清理干净,不得有油污与氧化皮。（料） 4.打开硬度计的电源，先用标准块检查硬度计，确保硬度计准确可用。（机） 5.根据试件形状换用合适的试台,并根据说明书换用相应的负荷与压头，将被测试件平稳地放在试台上。 6.根据需要对系统中的参数进行相应的设置。 7.顺时针缓慢转动升降手柄，使试样与压头接触,目视显示屏，继续缓慢转动升降手柄,当屏幕上方的光带从PRELOAD区域进入OK区域并听到系统发出的“嘟”声时，应立即停止转动手柄,初试验力施加完毕。 8.耐心等待。当硬度计正在或已经加上主试验力时，不要去转动升降手柄，这样做会使试验结果无效；当硬度计正在加主试验力时或保持试验力时间内，严禁调整或转动试验力选择钮，要等卸除主试验力后，才能调整或转动试验力选择钮，否则要打乱试验力选择钮准确性。 9.从显示屏上读取相应标尺的硬度值。 10.逆时针转动手柄,使试台下降一段距离后,才能取下试样,以免损坏压头。不要使压头撞击试台，压头与淬硬的试台撞击，可能使两者都损坏。 11.使用完毕后将试台与压头取下擦拭干净,在试台上涂少许防锈油,尔后一并放回附件箱，同时依说明书清洁硬度计的其余部位，清洁完毕，放回干燥剂，盖上防尘罩，做到防潮、防尘。 12.当需要将硬度计移动到另一场地时，应首先将砝码从机内取出，否则让砝码留在硬度计内将会损坏内部机构。移动到指定位置后，再重新将砝码挂上，并调整硬度计水平。 13.硬度计由专职人员维护。定期用标准块对硬度计进行校对,并按规定对硬度计进行周期检定。 编制审核批准 日期日期日期
硬度实验报告
实验一洛氏硬度实验报告 1、实验仪器型号名称：HR-150A型洛氏硬度计 2、标尺类型：A 3、试验数据： （1）、测试3个位置的硬度点并求出平均值（注明单位） 49.1HRA 49.8 HRA 48.9 HRA 平均值为49.3HRA （2）、简述硬度试样的制备要求 试样厚度应均匀，表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。 试样厚度不宜过小，否则会在实验过程中穿透 （3）、简述洛氏硬度计的使用步骤 ①把式样放置在坚固平台上，旋转手轮使B、C之间长刻线与大指针对正； ②再次旋转手轮使大指针旋转3圈并仍然与B、C之间长刻线对正，小指针指向红点； ③拉动加荷手柄,施加主试验力,指示器的大指针按逆时针方向转动; ④当指示针转动停止下来后,即可将卸荷手柄推回,卸除主试验力; ⑤从指示器上读出相应的标尺读数，并记录数据; ⑥转动手轮使试件下降,再移动试件。按以上步骤重复3次试验，记录3次硬度值，最后 取平均值为此试件的洛氏硬度值;
实验二维氏硬度实验报告 1、实验仪器型号名称：HVS-30型维氏硬度计 2、试验数据： ?测试1个维氏硬度值 a、压痕两条对角线的长度：D1= 139.88mm D2= 139.13 b、测试硬度的加载力为（24.52N） c、硬度值为（238.3 HV2.5） （例如：640HV1表示用1kgf(9.807N)试验力保持10-15S测定的维氏硬度值为640） ?简述维氏硬度试样的制备要求 试样厚度应均匀，表面光滑、平整、无气泡、无机械损伤及杂质等。 试样厚度不宜过小，否则会在实验过程中穿透。 ?简述维氏硬度计的使用步骤 ①打开电源开关，将试样放在平台上。旋转目镜对准试样，调焦距使视野清晰； ②旋转使金刚石压头对准试样，设置加载时间； ③开始试验； ④指示灯灭掉后，再次旋转目镜对准试样，调整刻度线测量视野中四边形的两条对角线长度 D1、D2并进行拍照； ⑤记录显示屏上的实验数据；
HRA洛氏硬度计安全操作规程精编WORD版
H R A洛氏硬度计安全操作规程精编W O R D 版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
W3-3-Q-YD-C-01，A/1 HR-150A洛氏硬度计 安全操作规程 HR-150A洛氏硬度计适用于车桥各所需零配件洛氏硬度检测之需要。 1.主要技术参数 1.1初试验力： 150N（15kgf） 1.2总试验力（初试验力+主试验力）： 588.4N（60kgf）；980.7N（100kgf）；1471N（150kgf） 1.3压头规格：（1）、金刚石压头（C标尺及A标尺试验用），链角c=120°，顶端圆角半径R=0.2mm；（2）、钢球压头（B标尺试验用），钢球直径1.5875mm 1.4指示器刻度： C :0-100; B: 30-130 1.5试件最大高度： 170mm 1.6压头中心至机壁的最大距离： 135mm 2.操作程序 2.1将与试样匹配的压头安装在主轴孔内。当使用金刚石压头时，手的中指顶住金刚石头部，轻轻朝压头杆孔中推进，贴紧支撑面，把压头止紧螺钉略微拧紧。 2.2根据试样的形状来选择合适的试台安装在升降螺杆孔内。 2.3将试样或试块平整放在试验台上。 2.4顺时针缓慢转动旋轮，升降螺杆上升，并使试件缓慢无冲击地与压头接触，直至硬度计百分表小指针从黑点处移至红点处，同时长指针转过三圈垂直向上，指向“C”处，此时已施加了150N的初试验力。（长度指针偏离“C”位不得超过5个分度值，若超过此范围则不得倒转，应改换测点位置重做。）
2.5转动硬度计转盘，使长指针对准“C”位。 2.6缓慢向后推动加试验力手柄，保证主试验力在4-6秒钟内施加完毕，保持总试验力10秒以后，在2-3秒内平稳向前拉到卸荷手柄卸荷，卸除主试验力，保留初试验力。 2.7根据硬度计表盘长指针所指数据，读出并记录被测试件的硬度。 2.8逆时针旋转旋轮，是试验台面下降，更换测试点，重复上述操作。 2.9试验结束后，将试样和标准块按定置管理要求归位摆放和保存，并做好相应的数据记录。 3.安全注意事项 3.1进入车间岗位劳保用品必须穿戴整齐、规范,并扎紧袖口。 3.2检验过程中需保持双手清洁干燥，避免弄脏设备。 3.3试样的表面应平整光洁，不得带有污物、氧化皮、裂缝、凹坑及明显的加工痕迹。表面粗糙度参数Ra一般应不大于0.8，试样支撑面平整应与实验面平行，牢固放在试验台上，同时应保证试验过程中不发生位移现象。 3.4试样或试验层的厚度应不小于压痕深度残余增量e的10倍，并且试验后试样背面有肉眼可见的变形痕迹。 3.5试验一般应该在10°C至35°C室温下进行。对于温度要求高的试验，室温应控制在23±5°C。 3.6任何情况下不允许压头与试验台及支座触碰，试样支撑面、试验台及支座均不得有压痕。 3.7试验前应先对试验的状态进行检查，应使用与试样硬度值相近的标准洛氏硬度块对硬度计进行校验。 3.8在试验过程中，试验装置不应受到冲击或震动。
实验报告格式天然水总硬度的测定
实验报告格式： 实验日期： 实验地点： 指导教师： . 实验名称： 天然水总硬度的测定 . 一、实验目的： （1）掌握EDTA 标准溶液的配置和标定方法。 （2）掌握EBT 指示剂的使用条件和终点变化。 （3）掌握EDTA 法测定水的总硬度的方法和原理。 （4）了解水的总硬度的表示方法。 二、实验原理：（写有关反应及计算公式） 硬度：水中钙盐和镁盐含量，以CaO(mg·L -1)表示 EDTA 的标定反应：Ca + Y = CaY ， 终点：EBT-Ca(紫红)+ Y = EBT(纯蓝) + CaY EDTA 标准溶液浓度的计算：33CaCO Y CaCO Y 110004M m c V ?=? (mol/L) （3CaCO M = 100.09） 硬度的滴定反应：同标定。 硬度的计算：-1Y Y CaO M CaO(mg L )1000c V V ?=?水样 （CaO M = 56.08） 三、实验步骤：（写流程，注意事项） 1、0.02 mol·L -1EDTA 溶液的配制和标定： 配制：台秤称取EDTA 4 g → 500 mL 试剂瓶 → 加500 mL 蒸馏水，摇匀。 标定：分析天平称CaCO 3 0.1~0.2g → → 滴加1:1 HCl 至溶解→定量转移至 摇匀。移取三份25.00 mL 至 → 各加20mL pH10缓冲液， 10 mg EBT(三瓶同色) ，用EDTA 溶液滴定，紫红 → 纯蓝，记下V Y 2、天然水总硬度的测定： 滴定：移液管移取水样100.00 mL 三份→ → 各加5mL pH10缓冲液，10mg EBT(三瓶 同色) ，用EDTA 溶液滴定，紫红 → 纯蓝，记下V Y 100mL
维氏硬度计作业指导书讲解
一．目的：
为正确使用仪器，避免因不当使用导致仪器损坏，确保仪器使用寿命及测试准确度。二．范围： 用于测量厂内冲压板材（铜板，不锈钢片，铁片等）之硬度。三．权责： 1．仪校人员负责操作指导书制定。 2．相关测试人员负责仪器保养与维护。 3．测试人员必须为接受过相关仪器操作培训合格之品保课人员。四．硬度计实物图：
五．操作流程： 1. 打开电源开关，显示屏亮，大约5秒左右自动进入主页面，此时会显示相关数值。
2. 开机后的设置如与你的实验条件不符，请按[OK]键进入选择菜单设置所需实验条件，按[OK]键和上下方向键选择所需设置，确认按[OK]键，设置完成返回主页面按[START]即可。 3. 将被测物品放置工作台，转动防护罩，根据需要选择20或40倍物镜处于被测物品位置，眼睛接近目镜观察，转动升降手轮调节上下，直至测试物品表面成像清晰，聚焦过程结束。 4. 将防护罩逆时针转动，使压头处于被测物品位置，按[START]键开始加荷，同时屏幕下方滚动条开始填充，直到仪器发出嘟的声音，表示加/卸荷结束。 5. 将防护罩顺时针转动，使物镜处于测试物品位置，从目镜观察压痕成像，调节升降手轮，直至压痕成像清晰为止。转动目镜两边的鼓轮，使两条刻线内侧无限接近，按下[CLR]键，零位确定完成。 6. 反向转动目镜两边鼓轮，两刻线逐渐分开，转动左鼓轮，使左刻线内侧与压痕左边缘相切。转动右鼓轮，使右刻线内侧与压痕右边缘像切，按下按钮，D1测量完成。 7. 将目镜转动90°，转动鼓轮，使下刻线内测与压痕下边的边缘相切，转动测量鼓轮，使上刻线内测与压痕上边缘相切，按下按钮，D2测量完成。仪器自动计算硬度值并显示，本次测试完成。 六．注意事项： 1. 测试前需先用标准块校正仪器精度是否有偏差，确认OK 方可执行测试。 2. 不定期对压头实施清洁，可用脱脂棉或擦镜纸沾上酒精小心擦拭，保持压头干净。 3. 保持工作台洁净，未使用时喷注防锈油，以免生锈影响测试精度，升降轴随时保持润滑状态。 4. 根据测试材料对照合适试验力调整砝码手轮，选择适合的试验力级数，确保测试之准确性。 5. 材料硬度详情参考（常用材质硬度参考标准）。
洛氏硬度计期间核查规程
洛氏硬度计核查规程 本规程适用洛氏硬度计期间核查。 一、概述 1．金属洛氏硬度计(以下简称硬度计)适用于各种金属材料的硬度测定。它的试验原理是在初试验力F0及总试验力F先后作用下，将压头压入试样表面，卸除主试验力F1，测量保留初试验力时的压痕残余深度h,根据h值及常数N和S,用公式（1）计算洛氏硬度： 洛氏硬度值＝N- h/S (1) 2．期间核查周期为每半年一次。 二、技术要求 1.各运动部件活动自如、可靠，不得有松动、卡滞和影响操作的现象 2 注：H为5点硬度平均值。 三、核查依据 1. JJG112-2003《金属洛氏硬度计检定规程》 2. HR-150A型洛氏硬度计用户使用手册 四、核查用主要器具及环境 1．器具：标准块（Ⅰ号265HRC,Ⅱ号61.3 HRC，Ⅲ45.8 HRC，Ⅳ92.2 HRB） 2．环境：温度(23±5)℃，周围环境应清沽，无振动，无腐蚀性气体 五、核查方法 1.目测设备外观并进行检测操作
2、硬度计示值核查 2.1根据标尺，选用相应的总试验力和压头。在试块上至少试压5次，使硬度计 各部位处于工作状态。 2.2核查时，主试验力施加时间(A～K)标尺(4-8)s。，N和T标尺(1-4)s;总试验力保持时间为(5±1)s“主试验力在(2-3) s内平稳卸除一次的率定值并记录。 2.3核查时，标准块应贴合试台台面移动。在标准块的工作面上测定点，第一点不计，其余5点均匀分布。两相邻压痕中心间距离应不小于压痕直径的4倍，但至少为2mm。压痕中心至硬度块边缘的距离应不小于压痕直径的2.5倍，但至少为lmm。所测5点硬度的平均值与标准块硬度值之差为硬度计的示值误差，5点中最大值与最小值之差为硬度计的示值重复性。 六、结果分析 如果目测及通过标准块核查示值误差、示值重复性都符合设备的技术要求则设备可以继续使用，如果外观有明显影响硬度计使用或示值误差、示值重复性不符合设备技术要求应立即停止使用，分析原因必要时征求技术负责人意见决定是否送计量单位进位检定。
维氏硬度检测细则
显微维氏硬度检测细则 1、试用范围 本细则适用于维氏硬度压痕对角线长度范围为～。 2、原理 将顶部两相对面具有规定角度的正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，保持规时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。 维氏硬度值与试验力除以压痕表面积的商成正比，压痕被视为具有正方形基面并与压头角度相同的理想形状。 3、符号和说明 维氏硬度用HV表示，符号之前为硬度值，符号之后按如下顺序排列： 640 HV 30/20 640：硬度值 HV：硬度符号 30：实验力 20：实验力保持时间 4、试样
试件表面应平坦光滑，试验面上应无氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂，除非在产品标准中另有规定。试验表面的质量应保证压痕对角线长度的测量精度，建议试验表面进行表面抛光处理。 制备试样时应使由于过热或冷加工等因素对试样表面硬度的影响减至最小。 由于显微维氏硬度压痕很浅，加工试样时建议根据材料特性采用抛光/ 电解抛光工艺。 试样或试验层厚度至少应为压痕对角线长度的倍，试验后试样背面不应出现可见变形压痕。 对于在曲面试样上试验的结果，应修正。 对于小截面或外形不规则的试样，可将试样镶嵌或使用专用试验台试验。 5、试验程序 试验一般在10℃-35℃室温下进行，对温度要求严格的试验，室温应为23℃±5℃。 试验台清洁且无其他污物（氧化皮、油脂、灰尘等）。试样应稳固地放置于刚性实验台上以保证实验过程中试样不产生位移。 使压头与试样表面接触，垂直于试验面施加试验力，加力过程中不应有冲击和振动，直至将试验力施加至规定值。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2s-8s之间。对于小力维氏硬度试验和显微维氏硬度试验，加力过程不能超过10s且压头下降速度应不大于s。 对于显微维氏硬度试验，压头下降速度应在15μm/s-70μm/s之间。
硬度测试实验报告doc
硬度测试实验报告 篇一：硬度测量实验报告 硬度测量实验报告 一、实验目的 1. 了解常用硬度测量原理及方法； 2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法； 二、实验设备 洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块 三、实验原理 1. 硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计，应用于黑色 、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。 2. 洛氏硬度 洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。下图
表示了洛氏硬度的测量原理。 图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。 2-1：压头在预载荷P0(98.1N)作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。 2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。 2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。 h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定0.002mm为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为： HR?k-h 0.002 3.布氏硬度 布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直
维氏硬度以HV表示
维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。 1、钢材的硬度：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同， 常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC 较为常用。 HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。 HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。 HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。 便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 2、HB - 布氏硬度； 布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。 布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：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)。 3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>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量。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，分三种不同的标度来表示： 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)。
洛氏硬度计操作规程(新编版)
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 洛氏硬度计操作规程(新编版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
洛氏硬度计操作规程(新编版) 1.试验前的准备工作 1.1调整主试验力的加荷速度：手柄（16）置于卸荷位置，手把（13）转到1471N的位置，将35-55HRC标准硬度块放在工作台，旋转手轮（27）是硬度块顶起主轴，加上初试验力，拉动手柄加主试验力，观察指示表大指针，从开始转动到停止的时间应在4-8秒范围内，如不符，可转动油针进行调整，反复进行，直到合适为止。 1.2试验力的选择，转动手把使选用的试验力对准红点，但必须注意应换试验力时，手柄必须置于卸荷状态（即后极限位置） 1.3安装压头：安装压头时应注意消除压头与主轴端面的间隙。消除方法是：装上压头，并用螺钉轻轻固定，然后将标准块或试件放置与工作台上，旋转手轮加上初试验力拉动手柄使主试验力加于压头上，再将螺钉拧紧，即可消除压头与主轴端面间的间隙。
2．试验程序 2.1将丝杠顶面及被选用的工作台上下端面擦干净，将工作台置于丝杠上。 2.2将试件支撑面擦干净，放置于工作台上，旋转手轮使工作台缓缓上升，并顶起压头，用小指针指着红点，大指针旋转三圈垂直向上为止。（允许相差±5个刻度，若超过5个刻度，此点应作废，重新试验） 2.3旋转指示器外壳，使C.B之间长刻线与大指针对正（顺时针或逆时针旋转均可）。 2.4拉动加荷手柄，施加主试验力，这时指示器的大指针按逆时针方向转动。 2.5当指示器指针的转动显著停顿下来后，即可将卸荷手柄推回，卸主试验力。注意主试验力的施加与卸除，均需缓慢进行。 2.6从指示器上相应得标尺读数：采用金刚石压头试验时，按表盘外圈的黑字读取，采用球压头试验时，按表盘内圈的红字读取。 2.7转动手轮使试件下降，再移动试件，按以上过程进行新的试
维氏硬度计的原理和试验方法
维氏硬度计的原理： 采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度。 试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值。维氏硬度值按式（3－1）计算：HV = 常数×试验力/压痕表面积≈0.1891 F／d2…………（3－1） 式中：HV ————维氏硬度符号； F ――――试验力，N； d ————压痕两对角线d1、d2的算术平均值，mm 实用中是根据对角线长度d通过查表得到维氏硬度值。 国家标准规定维氏硬度压痕对角线长度范围为～1.400mm 维氏硬度的表示方法 维氏硬度表示为HV，维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值，后面为试验力值。标准的试验保持时间为10～15S。如果选用的时间超出这一范围，在力值后面还要注上保持时间。例如： 600HV30—表示采用（30kg）的试验力，保持时间10～15S时得到的硬度值为600。 600HV30/20—表示采用（30kg）的试验力，保持时间20S时得到的硬度值为600。维氏硬度试验的分类和试验力选择 维氏硬度试验按试验力大小的不同，细分为三种试验，即：维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试验和显微维氏硬度试验。见表 表维氏硬度试验的三种方法 维氏硬度试验可选用的试验力值很多，见表
试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。标准规定，试样或试验层的厚度至少为压痕对角线长度的倍。试验后试样背面不应出现可见的变形痕迹。 维氏硬度试验的优点 维氏硬度试验的压痕是正方形，轻廓清晰，对角线测量准确，因此，维氏硬度试验是常用硬度试验方法中精度最高的，同时它的重复性也很好，这一点比布氏硬度计优越。 维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。 维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。 在中、低硬度值范围内，在同一均匀材料上，维氏硬度试验和布氏硬度试验结果会得到近似的硬度值。例如，当硬度值为400以下时，HV≈HB。 维氏硬度试验的试验力可以小到10gF，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。 维氏硬度试验的缺点 维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用。 维氏硬度计的应用 维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度，表面硬化层硬度和有效硬化层深度，镀层的表面硬度，薄片材料和细线材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等，由于试验力很小，压痕也很小，试样外观和使用性能都可以不受影响。显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。用于测定金属组织中各组成相的硬度，用于研究难熔化合物脆性等。显微维氏硬度试验还用于极小或极薄零件的测试，零件厚度可薄至3μm
硬度测量实验报告
硬度测量实验报告 一、实验目的 1. 了解常用硬度测量原理及方法； 2. 了解布氏和洛氏硬度的测量范围及其测量步骤和方法； 二、实验设备 洛氏硬度计、布洛维硬度计、轴承、试块 三、实验原理 1.硬度是表示材料性能的指标之一，通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状和尺寸的物体（金刚石压头或钢球）压入其表面的阻力。由于硬度试验简单易行，又无损于零件，因此在生产和科研中应用十分广泛。常用的硬度试验方法有：洛氏硬度计，主要用于金属材料热处理后的产品性能检验。布氏硬度计，应用于黑色、有色金属材料检验，也可测一般退火、正火后试件的硬度。 2.洛氏硬度 洛氏硬度测量法是最常用的硬度试验方法之一。它是用压头(金刚石圆锥或淬火钢球)在载荷(包括预载荷和主载荷)作用下，压入材料的塑性变形浓度来表示的。通常压入材料的深度越大，材料越软；压入的浓度越小，材料越硬。下图表示了洛氏硬度的测量原理。 图：未加载荷，压头未接触试件时的位置。
2-1：压头在预载荷P0作用下压入试件深度为h0时的位置。h0包括预载所相起的弹形变形和塑性变形。 2-2：加主载荷P1后，压头在总载荷P= P0+ P1的作用下压入试件的位置。 2-3：去除主载荷P1后但仍保留预载荷P0时压头的位置，压头压入试样的深度为h1。由于P1所产生的弹性变形被消除，所以压头位置提高了h，此时压头受主载荷作用实际压入的浓度为h= h1- h0。实际代表主载P1造成的塑性变形深度。 h值越大，说明试件越软，h值越小，说明试件越硬。为了适应人们习惯上数值越大硬度越高的概念，人为规定，用一常数K减去压痕深度h的数值来表示硬度的高低。并规定为一个洛氏硬度单位，用符号HR表示，则洛氏硬度值为：3.布氏硬度 布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N)把直径为D（mm）的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d(mm)，然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据 d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。测量范围为8~650HBW 由于金属材料有硬有软，被测工件有厚有薄，有大有小，如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D，就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。因此，在生产中进行布氏硬度试验时，要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立F和D的某种选配关系，以保证布氏硬
热处理安全操作规程
热处理安全操作规程 1、操作人员必须具有热处理资格证，辅助人员必须具备电气方面的基本知识。 2、操作前要熟悉热处理设备使用方法及其它工具、器具。穿戴好必要的防护用品。 3、热处理工件要认真看清图纸要求及工艺要求，严格按照工艺规程操作。 4、用电阻炉加热时，工件进炉、出炉应先切断电源，以防触电。出炉后的工件不能用手摸，以防烫伤。 5、在热处理过程中，加热件附近不得存放易燃，可燃物品禁止用易燃，可燃物作临时支撑。并应配备消防器材。 6、使用显微镜时，手和样品要保持清洁，试样上不得有水和腐蚀剂残余。装卸显微镜附件要轻拿轻放，严禁用手或其它物品触摸镜头，更不要用嘴吹镜头。使用完毕后应关闭照明电源，盖好防尘罩。 7、使用硬度计时，必须按照试验方法规定的测量硬度范围进行，以免压头使用不当而损坏。若不能确定被测试样的硬度范围，应先采用较小的试验力进行试验。 8、硬度计使用完毕后应将手柄推向后方，压头使用完毕后应用纱布擦拭干净，压头应涂上少许防锈油，以防锈蚀；硬度计应经常保持清洁，使用完毕盖好防尘罩。 9、结束后，打扫场地卫生，工具用具放好。 一、井式电炉 1、清除炉内氧化皮，检查电阻丝及炉壳接地线。开动风扇检查运转情况，并在升温支承和迥转处注入适量的润滑油。 2、热处理件应放于装料筐内入炉，严禁撞击和任意抛甩。入炉工件不能超过250公斤。 3、操作时精力集中，随时检查和校准仪表温度，防止产生高温而使工件过热退火，加热室温度最高不能超过650°C。Hm 4、炉子检修后，应先按规定进行分段干燥处理。 二、箱式电炉 1、清除炉内铁屑，清扫炉底板，以免铁屑落于电阻丝上造成短路损坏。 2、入炉的工件应不超过炉底板最大载荷量，装卸工件时应确保电源断开的情况下进行。 3、注意检查热电偶安装位置；热电偶插入炉内后，应保证不与工件相碰。
硬度测量方法
·硬度知识 材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,也是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法 硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示（HBS\HBW）（参照GB/T231－1984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质得刚件，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。 洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小，可测较薄的材料、硬的材料和成品件的硬度。 维氏硬度以HV表示（参照GB/T4340-1999），测量极薄试样。 1、钢材的硬度：金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同， 常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以HB及HRC较为常用。 HB应用范围较广，HRC适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。 HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。 HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度HL=1000×VB（回弹速度）/ V A（冲击速度）。 便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 2、HB - 布氏硬度； 布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。 布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：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)。 3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>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量。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
洛氏硬度计操作规程 (1)
洛氏硬度计操作规程 1 总则 目的：为了规范洛氏硬度计的操作，特制订本规程。 适用范围：本规程适用于HR—150A型洛氏硬度计对金属材料进行硬度测试的相关操作，其他硬度计的操作可参照本操作规程，编制相应的专用操作规程。 2 使用前准备 确认测试设备部件齐全。 确认测试现场和被测试样条件符合测试要求。 3 操作方法 选择试验力 总试验力有三级，分别是试验A标尺的(60kgf).试验B标尺的(100kgf)。及试验C 标尺的(150kgf)。见表1 表1
试验时应根据标尺选择试验力。转动机身右侧上部手轮便可获得不同的试验力。在试验力变换时应将机身右侧下部的大手柄置于卸荷位置。 调整主试验力的加荷速度：主试验力的施加速度视材料硬度的不同可在（2-8）秒内调整。调整时将欲试的试样置于试台上，转动升降手轮至小指针位于红色标记（3mm），大指针位于零位±5HR。拉动机身右侧下部的小手柄施加主试验力，观察大指针从开始转动到停止的时间，此时间为加荷速度。如不符要求，可转动锁紧阀进行调整，直至达到要求为止。 校验硬度：试验前应使用与试样硬度相近的标准洛氏硬度块对硬度计进行校验。校验后硬度计示值误差符合《JJG112-2003金属洛氏硬度计（A B C D E F G H K N T 标尺）检定规程》，方可进行硬度试验。 硬度试验： 将试样放在试台上，选择试验部位。 转动升降手轮，上升试台使压头与试件接触，继续转动升降手轮至指示表小指针位于红色标记，大指针位于零点位置附近（允许误差±5HR）。转动指示表外壳，使表盘零点与大指针重合。拉动机身右侧下部的小手柄施加主试验力，按试样要求保持规定试验时间后，推动机身右侧下部的大手柄在2秒时间内平稳卸除主试验力，然后迅速从相应的标尺上读出硬度值。 试验结果：试验结束后，旋转升降手轮取下试样。试验后试样的背面不得有肉眼可见的变形痕迹。
表面洛氏硬度计操作规程
页数 程序版本生效日期 编写人审批人 1、准备工作 1.1被测试件的表面应平整光洁，不得有污物、氧化皮、凹坑及显著的加工痕迹，试样的支 承面和试台应清洁，保证良好密合。 1.2试件的最小厚度大于压痕深度的10倍。测试后，试件背面不得有可见的变形痕迹。1.3被测试件应稳定地放在试台上，加力过程中不得移动试件，并保证实验力能垂直施加与 试件上。 1.4根据试件的形状，尺寸大小来选择合适的试台，试件如异形，则可根据具体的几何形状 自行制造专用夹具，使硬度测试有可靠的示值。 1.5被测试件为圆柱时，必须使用“V”型试台，其测试结果要进行修正。 2、操作顺序及要求 2.1接通电源，打开球形开关，指示照明灯亮。 2.2根据材料的软硬程度选择标尺，顺时针转动变荷手轮，确定总试验力。装上压头，压头 柄缺口平面对着螺钉，把压头止紧螺钉略为拧紧，然后将被测试件置于试台上。 2.3顺时针转动旋轮，升降螺杆上升，试件缓慢无冲击地与压头接触，直至硬度计百分表小 指针从黑点移到红点，与此同时长指针转过三圈垂直指向“0”处，此时已施加了所选标尺的初试验力，长指针不得超过5个分度值，若超过此范围不得倒转，应改换测点位置重做。 转动硬度计表盘，使指针对准“0”位 2.4打开启动按钮，电机开始运转，自动加主试验力，指示照明灯自动熄灭。 2.5当总试验力保持时，蜂鸣器发出“嘟嘟”声，总试验力保持时间为5秒，时间的长短由 电位器的旋转而获得.保留初试验力。 2.6总试验力保持时间到，电机转动，自动卸除主试验力，指示照明灯亮。此时硬度计百分 表长指针指向的数据即为被测试件的硬度值。
页数 程序版本生效日期 编写人审批人 2.7反向旋转旋轮，试台下降，更换测试点，重复上述操作。 2.8在每个试件上的测试点不少与五点（第一点不算）。对大批量零件检验，测试点可适当 减少。 3、硬度计的保养及注意事项 3.1实验人员应遵守操作规程，能在试验前后经常用标准块校对仪器。不经常使用的硬度 计，开机后在标准块上要进行数次的硬度测试，稳定后，再进行试件的测试。 3.2仪器搬运时应拖底搬运，不得横倒，并取下砝码和吊杆。 3.3在硬度测试中，加试验力、保持试验力、卸除试验力时严禁转动变荷手轮。 3.4硬度块的使用只能在工作面进行，两相邻压痕及压痕中心至边缘距离不小于2mm，其使 用周期为二年。 3.5硬度计做好周期检定工作，每年至少一次以保证硬度计的准确性。 3.6硬度计应保持清洁，硬度块、球压头使用完毕后应涂上防锈油，防止生锈。 4、执行时间 该指导书自发布之日起生效。