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顯微硬度計的機器種類及功能介紹

發(fā)布時間:2019-03-13  閱讀:400次
顯微硬度計可以視為由金相顯微鏡和硬度壓入裝置兩部分組成。金相顯微鏡用來觀察和確定試件的 測定部位,并測量壓痕的對角線,壓人裝置是在
顯微硬度計可以視為由金相顯微鏡和硬度壓入裝置兩部分組成。金相顯微鏡用來觀察和確定試件的 測定部位,并測量壓痕的對角線,壓人裝置是在一定的負荷下將壓頭壓人選定的部位。根據(jù)硬度計的壓人裝置和顯微鏡的組合特點,顯微硬度計可分為共軸式和異軸式兩類。共軸式 典 型的如哈納門顯微硬度計,它的壓頭裝在物鏡的正中。異軸式的壓頭和顯微鏡的物鏡是分開的,載物臺可 旋轉(zhuǎn)或水平移動,先用顯微鏡觀察選擇好試驗部位后,將載物臺轉(zhuǎn)到硬度計的壓頭下,加負荷得到壓痕后 又轉(zhuǎn)回到原來的位置,通過顯微鏡測量裝置測量其對角線長度。異軸式顯微硬度計是發(fā)展主流,除專用附 件性質(zhì)顯微硬度計外,均為異軸式硬度計。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,顯微硬度計經(jīng)歷了由手動操作到半自動 操作(自動加載、自動卸載),到壓痕、硬度值數(shù)顯測試,到電腦半自動操作(載物臺自動步進、壓痕自測、觸 摸屏操作、報告自動生成等)的過程。哈納門(Hanem ann)型顯微硬度計哈納門型顯微硬度計是典型的共軸式顯微硬度計,均作為大型臥式金相顯微鏡上的專用附件。
顯微硬度計的機器種類及功能介紹
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1、工作原理
哈納門型顯微硬度計,實際上是一個專門設計的特殊物鏡。其壓頭、加荷機構(gòu)與物鏡組合成為一體,
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在物鏡前透鏡的中 心.鑲嵌著一個超 小的維氏金剛石壓頭(圖7- 24中1),它的底邊只有〇.8_長。為 了鑲嵌這一壓頭,前透鏡較普通物鏡為大,是一個特殊設計的復 消色差物鏡,其放大倍數(shù)有30倍、32倍兩種。物鏡本身由兩個葉 片彈簧(圖中3)支懸在鏡體中 心。這兩個葉片彈簧就是加荷機構(gòu) 的加力部件,當壓頭與試樣接觸后,由于試樣固定,壓頭受力使葉 片彈簧下壓,彈簧的反作用力通過維氏壓頭加在試樣上。在試樣 上加的力越大,彈簧被壓下的距離也就越大。維氏壓頭在試樣上 所加力的大小,根據(jù)胡克定律,可以直接用物鏡下沉的距離來指 示。標尺(圖中12)就是測量物鏡下沉的標尺。當物鏡被壓下時。
顯微硬度計的機器種類及功能介紹
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鑲嵌在透鏡后面的棱鏡隨著下沉,照射在標尺 上的光線亦下移。在目鏡中可以觀察到標尺刻度向上移動。
在操作前,必 須先求得負荷與標尺刻度的對應關(guān)系。操作時將 哈納門型顯微硬度計裝在金相顯微鏡物鏡鏡座上,更換目鏡筒并裝 上測微目鏡。在目鏡中可以看到負荷標尺的刻度。借調(diào)整圈7、8的 轉(zhuǎn)動,調(diào)節(jié)標尺刻度的位置與清晰程度,使零點對準測微目鏡中的橫 線。然后在物鏡頂上分別加上不同重量的校正砝碼。記錄物鏡被壓 下的距離,得到相的關(guān)系曲線。
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此外,壓痕的中 心也需要對準。哈納門型顯微硬度計特殊物鏡 是不能移動的,所以只能移動測徽目鏡中十字線來對準壓痕的中 心。 測微目鏡上裝有調(diào)節(jié)螺釘兩只,即為此目的而設置。調(diào)節(jié)好以后勿 再移動,因移動會影響負荷標尺零點的位置。
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2、操作方法與注意事項
首先將哈納門硬度計裝置于大型臥式顯微鏡物鏡座上。更換目 鏡筒并裝上測微目鏡。將試樣倒放在載物臺上并使它壓緊,按一般顯微鏡使用方法進行觀察和調(diào)焦,使金 相組織清晰顯現(xiàn)。金相組織觀察到以后,移動載物臺,把需要測定硬度的部位對準十字線中 心,然后借粗 調(diào)下降載物臺,使維氏錐體逐漸趨近試樣,負荷標尺的刻度清晰映現(xiàn),待維氏錐體壓人試樣表面,標尺刻度 隨即上升。根據(jù)預先制作的標尺讀數(shù)與載荷的關(guān)系曲線(見圖7-25)上的標尺讀數(shù),在試樣上加上一定的 負荷(靠葉片彈簧的彈力)。加載荷時宜緩慢,應控制在10s?15s之間逐漸加上。加荷后作短期停留(約 5s),然后上升載物臺,使試樣與物鏡中 心壓頭脫離。聚焦后觀察金相組織與印痕,并通過目鏡和測微尺測 定壓痕對角線長虔,然后據(jù)此計算或查表得顯微硬度值。
哈納門型顯微硬度計精 確度較高,載荷范圍為〇? 004 9N(0. 5gf)至0. 980 7N(1⑻gf)。因其構(gòu)造精細, 使用或拿動時應特別小心,切勿使之受到振動。
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3、早期手動顯微硬度計
早期國內(nèi)應用較多的該類顯微硬度計有 HX-1型、631型和ITMT-3型3種,后期發(fā)展 的有?1乂-200型(見圖7-26),其結(jié)構(gòu)、原理基 本相同。這類顯微硬度計由機座、載物臺、金 相顯微鏡、升降機構(gòu)等組成。載物臺可以沿主 軸旋轉(zhuǎn)一個很大的角度。由顯微鏡觀測到的 組織通過載物臺的旋轉(zhuǎn),恰好轉(zhuǎn)到金剛石壓頭 的下邊,使加試驗力后在選定組織的目標部分 得到一個顯微硬度壓痕,將載物臺轉(zhuǎn)回到原來 的位置后,可通過顯微鏡的測量裝置——目鏡 測微尺測出壓痕對角線長度。
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4、儀器的負荷機構(gòu)是重要的一部分。安 裝在臂架上、與物鏡相對稱(圖7-27)。主桿有 兩片彈簧支持著,在它的下端裝著一個很小的 維氏錐體壓頭。荷重砝碼套在主桿的中部。 主桿平時由托板托住。在加負荷的時候,借手 柄反時針方向的旋轉(zhuǎn)而使托板離開,主桿隨即 下降,負荷就直接加到磨面上。要使在磨面上 所加的荷重就是砝碼的重量,必 須按規(guī)程對荷 重機構(gòu)進行調(diào)整,要求不加砝碼時無壓痕,而?加0. 004 9N(0. 5gf)荷重時可見超 小壓痕。
測試目鏡的形式很多。結(jié)構(gòu)雖略有差別,但測量方法基本上是一致的。
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顯微鏡目鏡的讀數(shù)方式,有內(nèi)讀式,及內(nèi)外讀聯(lián)合 式,圖7-28(a)(d)(e)等。它們的瞄準及讀數(shù)方式不同,測量結(jié)果受測量顯微鏡測微螺桿的加工精度、微 分筒及分劃板的刻線精度影響。


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5、數(shù)顯式顯微硬度計
隨機電一 體化技術(shù)發(fā)展,顯微硬度計的壓頭加載(速度)、保載時間、卸載 (速度)均實現(xiàn)自動化,其中保載時間可選(一般5s?30s),該類設備國內(nèi)有71 型等顯微硬度計。進人電子技術(shù)發(fā)展時期后,數(shù)顯數(shù)控等技術(shù)很快用于顯微 硬度計:加載速度可調(diào),保載時間可調(diào)(Is?99s自選),壓痕手動測量后可數(shù) 顯測量數(shù)值及硬度值。載荷也從0.098N(10gf)?1. 96N(0.2kgf)擴展至 9.8N(lkgf)。公司MH系列顯微硬度計。該類硬度計不僅具有 上述功能,還具有自轉(zhuǎn)塔臺(鏡頭、壓頭臺)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理、觸摸屏操作等
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6、半自動硬度測量的顯微硬度計(恒儀硬度計&金相制樣設備 http://www.xxbhwsx.com.cn)
隨著信息技術(shù)發(fā)展,CCD圖像處理系統(tǒng)引人顯微硬度計,實現(xiàn)對壓痕的 自動測量,尤其圖像識別方法采用了先進的算法分析來判別壓痕形狀,從而精 確測量壓痕。采用該系統(tǒng)可大大降低人為操作(測、讀)誤差,同時還實現(xiàn)硬度值處理、保存、判斷等。該類硬度計一般配置自動載物臺,在方向可按設定自動步進,實現(xiàn)硬度梯度自 動定位打點(壓痕)。有的儀器的載物臺在z方向?qū)崿F(xiàn)自動對焦,進一步保證自動試驗,半自動測值,并能 提供出硬度梯度的曲線顯微硬度計的機器種類及功能介紹


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