在工程實(shí)踐中,當(dāng)需要評(píng)估材料表層(如滲碳層、氮化層、電鍍層或冷作硬化層)的硬度時(shí),常采用專為薄層設(shè)計(jì)的“表面常規(guī)硬度計(jì)”。這類設(shè)備通?;诼迨匣蚓S氏原理,但使用較低的試驗(yàn)力(如1–30kgf范圍),以避免壓痕穿透表層或受基體影響。例如,表面洛氏硬度計(jì)采用3kgf初試驗(yàn)力配合15–45kgf主試驗(yàn)力,而低載荷維氏硬度計(jì)則可在100gf至5kgf之間靈活選擇。這些方法雖屬“常規(guī)”范疇(區(qū)別于納米壓痕),卻能有效滿足對(duì)表面改性層力學(xué)性能的檢測(cè)需求。常用于鑄鐵、有色金屬和退火鋼的硬度檢測(cè)。太原GNEHM硬度計(jì)

檢測(cè)執(zhí)行時(shí)需保持操作穩(wěn)定。放置工件時(shí)需確保其與工作臺(tái)垂直,避免傾斜導(dǎo)致壓痕偏移;加載過(guò)程中禁止觸碰設(shè)備或工件,防止壓力波動(dòng);檢測(cè)完成后,需等待壓痕完全穩(wěn)定(通常 10 秒)再測(cè)量尺寸,尤其是塑料、橡膠等彈性材料,壓痕會(huì)因回彈縮小,需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成測(cè)量。例如,使用邵氏硬度計(jì)檢測(cè)橡膠時(shí),需將壓頭垂直壓入材料表面,保持 15 秒后讀數(shù),若立即讀數(shù),硬度值會(huì)偏高 3%-5%。數(shù)據(jù)記錄環(huán)節(jié)需完整、準(zhǔn)確。記錄內(nèi)容應(yīng)包括工件名稱、材料型號(hào)、檢測(cè)位置、檢測(cè)日期、設(shè)備型號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊編號(hào)、檢測(cè)值、操作人員等信息,若同一工件需多次檢測(cè)(通常檢測(cè) 3 個(gè)不同位置,取平均值),需記錄所有數(shù)據(jù),避免因數(shù)據(jù)缺失導(dǎo)致追溯困難。同時(shí),需使用設(shè)備自帶的存儲(chǔ)功能或紙質(zhì)記錄表保存數(shù)據(jù),禁止隨意涂改,確保數(shù)據(jù)可追溯。浙江GNEHM硬度計(jì)布洛維需配合光學(xué)顯微鏡測(cè)量壓痕尺寸。

在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),表面常規(guī)硬度計(jì)因其高效性和實(shí)用性成為質(zhì)量控制的關(guān)鍵工具。例如,汽車(chē)變速箱齒輪經(jīng)滲碳淬火后,質(zhì)檢員常使用HR30N快速抽檢齒面硬度,判斷熱處理是否達(dá)標(biāo);彈簧制造商則用HR15T監(jiān)控冷軋帶材的加工硬化程度;連接器廠商通過(guò)HV0.5測(cè)試磷青銅端子的時(shí)效硬化效果。這些測(cè)試通常無(wú)需復(fù)雜樣品制備,幾分鐘內(nèi)即可獲得結(jié)果,且對(duì)成品損傷極小,符合“微損檢測(cè)”要求。相比顯微維氏需精細(xì)拋光和手動(dòng)測(cè)痕,表面洛氏可直接讀數(shù),更適合大批量流水線作業(yè),體現(xiàn)了其在工業(yè)場(chǎng)景中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
維氏硬度計(jì)對(duì)工作環(huán)境有著嚴(yán)格要求,只有在適宜的環(huán)境中才能保證其穩(wěn)定運(yùn)行和測(cè)量精度。首先,環(huán)境溫度應(yīng)保持在10~35℃的范圍內(nèi)。溫度過(guò)高或過(guò)低,都可能影響硬度計(jì)內(nèi)部零部件的性能,導(dǎo)致測(cè)量誤差。例如,高溫可能使金屬部件膨脹,改變壓頭與工件之間的作用力,進(jìn)而影響壓痕的形成和測(cè)量。硬度計(jì)需安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上并保持水平。若基礎(chǔ)不穩(wěn)固,在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生震動(dòng),會(huì)使壓痕形狀不規(guī)則,難以準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)角線長(zhǎng)度。同時(shí),要確保在無(wú)震動(dòng)的環(huán)境中使用。震動(dòng)不僅會(huì)干擾測(cè)量過(guò)程,長(zhǎng)期處于震動(dòng)環(huán)境還可能導(dǎo)致儀器內(nèi)部零部件松動(dòng),影響使用壽命。周?chē)荒艽嬖诟g性介質(zhì),因?yàn)楦g性氣體或液體可能侵蝕硬度計(jì)的金屬部件和光學(xué)元件,損壞儀器。室內(nèi)相對(duì)濕度也不宜大于65%,濕度太高易造成儀器內(nèi)部結(jié)露,影響光學(xué)系統(tǒng)的清晰度和電子元件的性能。維氏硬度計(jì)測(cè)量范圍廣,從金屬箔片到硬質(zhì)合金,均可輸出均勻準(zhǔn)確的硬度數(shù)據(jù)。

操作維氏硬度計(jì)時(shí),首先要做好樣品準(zhǔn)備工作,確保樣品表面平整、清潔,無(wú)油污和氧化層,對(duì)于質(zhì)地較軟的材料,必要時(shí)需進(jìn)行拋光處理以提升測(cè)試精度。隨后,依據(jù)材料的硬度以及測(cè)試要求,合理選擇載荷,一般較軟材料選小載荷,較硬材料選大載荷。接著,將金剛石正四棱錐壓頭正確安裝到硬度計(jì)上,務(wù)必保證壓頭與樣品表面垂直。啟動(dòng)硬度計(jì),施加載荷并維持規(guī)定時(shí)間,通常為10至15秒。利用顯微鏡測(cè)量壓痕的對(duì)角線長(zhǎng)度,一般需測(cè)量?jī)蓷l對(duì)角線并取平均值。依據(jù)公式計(jì)算出維氏硬度值并記錄結(jié)果。為提高測(cè)試結(jié)果的可靠性,要在同一樣品上進(jìn)行多次測(cè)試,取平均值。整個(gè)操作過(guò)程需嚴(yán)格遵循步驟,以保障測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與有效性。其測(cè)試原理基于壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)算硬度值。浙江GNEHM硬度計(jì)布洛維
測(cè)試原理與常規(guī)洛氏法一致,但載荷更低。太原GNEHM硬度計(jì)
盡管表面常規(guī)硬度測(cè)試高效便捷,但不同方法間的數(shù)據(jù)不可直接換算或比較。HR15N 85與HV0.3 750雖可能對(duì)應(yīng)相近的實(shí)際硬度,但因壓頭形狀(金剛石圓錐 vs 正四棱錐)、加載方式和計(jì)算原理不同,二者無(wú)嚴(yán)格數(shù)學(xué)關(guān)系。因此,在技術(shù)規(guī)范或驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中,必須明確指定測(cè)試方法及參數(shù)(如“HV0.2”或“HR30T”),避免混淆。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此有詳細(xì)規(guī)定:表面洛氏遵循ISO 6508-3,低載荷維氏遵循ISO 6507-1,使用者需嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)尺、載荷和保載時(shí)間,才能確保結(jié)果的有效性和可比性,尤其在涉及產(chǎn)品認(rèn)證或客戶驗(yàn)收時(shí)尤為重要。太原GNEHM硬度計(jì)