国防计量
建立测量标准技术报告
标准名称布氏硬度计检定装置计量技术机构
编写年月日审核年月日
目次
一、测量标准概述…………………………………（1 ）
二、测量标准性能…………………………………（2 ）
三、构成测量标准的测量器具及配套设备………（3 ）
四、检定人员………………………………………（4 ）
五、校准（检定）环境……………………………（4 ）
六、测量标准不确定度的评定……………………（5 ）
七、测量标准重复性………………………………（9 ）
八、测量标准稳定性……………………………（10 ）
九、测量标准不确定度的验证…………………（11 ）
十、结论…………………………………………（12 ）
十一、附录………………………………………（12 ）
共 12 页第 3 页
里氏硬度计操作规程 1、测量前的准备 1.1仪器准备 首次使用本仪器前，或长时间不使用后再次使用前，必须用随机里氏硬度块对仪器和冲击装置进行校准。具体校准方法详见使用说明书。 1.2冲击装置选择 根据被测工件的形状、材质和硬度要求选择合适的冲击装置。 1.3被测工件的准备 1.3.1工件表面温度不能过热，应该效益120℃； 1.3.2工件表面粗糙度应符合要求，Ra≤1.6，工作被测面必须露出金属光泽，并平整光滑，不得有油污； 1.3.3工件重量的要求：对重量大于5㎏的重量试样，不需要支承；重量在2～5㎏的试件有悬伸部分的试件及薄壁试件在测试时应用物体支撑，以避免冲击力引起试件变形、变曲和移动。对中型工件，必须置于平坦、坚固的平面上，试件必须绝对平稳置放，不得有任何晃动； 1.3.4曲面工件：工件的试验面最好是平面，当被测表面曲率半径R小于30㎜的工件在测试时应使用小支承环或异型支承环； 1.3.5工件应有足够的厚度，工件最小厚度≥5㎜； 1.3.6对于具有表面硬化层的工件，硬化层有效深度必须≥0.8㎜； 1.3.7耦合：对于轻型工件（﹤5㎏），必须与坚固的支承体紧密耦合，两耦合表面必须平整、光滑，耦合剂用量不要太多，测试方向必须垂直于耦合平面，当工件为大面积钢板、长杆、弯曲件时，即使重量、厚度较大仍可能引起试件变形和失稳，导致测试值不准，故应在测试点的背面加固和支承； 1.3.8工件本身磁性必须小于30高斯。 2、工件的测量 2.1测量前先检查硬度计的状态，必须是经过检定且在有效期内； 2.2测量方法 测量前必须使用随机硬度块对仪器进行检验，其示值误差±6HLD，重复性应符合6HLD； 2.2.1启动 A将冲击装置插头插入位于仪器的冲击装置插口中； B按开关，启动仪器； C根据被测工件的材质和硬度要求，选择测量键； 2.2.2加载 向下推动加载套锁住冲击锤； 2.2.3定位 将冲击装置支承环按选定的测量方向紧压在试样表面上，冲击方向应与试验面垂直； 2.2.4测量 a）按动冲击装置上部的释放按钮，进行测量。此时要求试样、冲击装置、操作者均稳定，并且作用力方向应通过冲击装置轴线。每完成一次测量，显示屏会显示本次测量值；冲击次数计数增1； b）试样的每个测量部位一般进行3次试验，数据分散不应超过平均值的±
HB-3000B布氏硬度计操作规程 1.0目的 规范HB-3000B布氏硬度计的使用、维护及保养。 2.0范围 适用于实验室终检检验试验。 3.0要求 实验员必须掌握HB-3000B布氏硬度计的操作技能，才能独立操作。 试验程序 试验前的准备工作 安装压头 ●压头选择：根据金属种类和所估计硬度从表（1）中选择合适的压头。 ●清洗：用无酸汽油清洗钢球表面上附粘的防锈油，用棉花或质地较软的纱布檫试干净。 ●装上压头，并用螺钉轻轻预紧。 ●将标准块放置在工作台上。 ●将砝码吊架挂在打杠杆尾部刀刃上。
●旋转手轮加上实验压力，至手轮与螺母相对滑动。 ●把压头装入主轴内并锁紧于固定杆的扁平处，即可完成安装。 制作试件 ●试件的表面应制成光滑平面，且无氧化层、油污及表面缺陷，使压痕边缘足够清晰，为保证压痕测量的准确性，试件的支承面和试台应清洁，使之良好密合。 ●试验时试样的温度应保持常温，试样的厚度不小于压痕深度的10倍。 选择试验力的保持时间 根据金属种类和所估计硬度范围从表（1）选择试验力保持时间（黑色金属：硬度范围：140-650HB；保荷时间为：12秒）后，按动试验力保持时间按钮。 硬度计的操作顺序 1)打开电源开关，将试样放在试台上，转动手轮，使试台缓慢上升，试样与压头接触 直至手轮与螺母产生相对滑动；然后启动按钮开关，硬度计即可自动完成一个工作 循环。 2)检验并确定试验结果：试验结束后，转动手轮，取下试样，用读数显微镜测量试 样表面的压痕直径，将测得结果查表得出试样的硬度值，并做记录（有关读数显微 镜的使用方法详见说明书） 设备维护保养 ●开关机不能过于频繁，关机后过3--5秒才能再次开机。 ●设备长时间不使用时应把防护罩套好，并定期在丝杠与手轮的接触面加注机油。 ●硬度计摩擦表面、工作台，均须定期加油润滑（每月润滑2次）；并做防锈。 ●经常检查换相开关接触点的烧伤、烧灼情况，必要时应加以清理或更换新的。 ●试验完毕后，切断电源，将砝码与砝码架取下来，搬运时并应将杠杆固定，以防损坏机件。
济南汇九精密锻造有限公司 HB-3000B布氏硬度计操作规程 1、试验前准备： ①根据被测材料的硬度和试样厚度，选择压头直径、试验力和试验力保持时间。具体要求见下表：（表1） ②试验条件：试验室温度10-35℃，相对湿度35-85%，无灰尘、震动。 ③试样要求：试样表面应光滑平整、无氧化皮、电镀层及加工硬化层和其他污物，其表面粗糙度R a不大于3.2微米;厚度不小于压痕深度的10倍，如有关技术文件另有规定时，则厚度可为不小于压痕厚度的8倍。试验时试样温度应保持常温，特殊情况下，黑色金属的温度不得超过100℃。
④安装压头和试台：根据表1选择压头，并把压头擦干净紧靠主轴端部装入主轴套内，用固定螺钉固定好压头，然后把试台安装在丝杠上。 ⑤选择试验力：根据表1选择试验力，然后按照砝码上标明的试验力的大小进行加减达到要求就可以了。注意砝码吊架形成的试验力为187.5kgf. ⑥选择试验力保持时间：根据表1选择试验力保持时间，然后按以下要求进行调整：打开电源，指示灯亮，按设置键进入时间设置程序，按左侧箭头键向上滚动设置时间的十位数，按右侧箭头键向上滚动设置时间的个位数，再次按设置键确认设定时间。 2、试验：打开电源开关，此时显示屏显示待机状态。将试样平稳地放置在工作台，顺时针转动手轮使工件上升，当试样与压头接触并产生一定压力，手轮打滑时停止转动手轮。然后按开始键，电机转动进行试验，显示屏上依次显示加载（箭头向下）----试验力保持时间（数字）------卸载（箭头向上）。待电机停止转动时，反向转动手轮，使工件与压头脱开，杠杆回复到起始位置，一次试验结束。 3、取下试样，使用读数显微镜测试压痕的直径。 ①将读数显微镜置于试样上，在长镜筒的缺口处用自然光或灯光照明，在视场中应同时看清分划板上的字和刻线，如果感觉压痕不清晰，可转动目镜调节套调至清晰。 ②测量时，转动读数鼓轮，在读数鼓轮的圆周上刻有0－90的数字和100格线条，每一小格为0.01mm,转动鼓轮一圈为1mm。 ③测量时先将一刻线的内侧与压痕直径一边相切，记录测得的数据，然后再转动鼓轮，移动刻线到压痕的直径的另一边，用刻线的内侧与压痕直径相切，再记录测得的数据，则压痕直径为两次读数之差。将读数显微镜旋转90度，在压痕垂直方向按上述方法测量，得到压痕的另一直径，两次压痕的平均值即为直径的长度。
布氏硬度计及图象测量系统 布氏硬度计电脑操作手册 布氏硬度计对于研究金属组织，产品质量管理及出具商品证明资料均是不可欠缺的试验机。对于精密机械类的小零件，金属组织及表面加工层、电镀层等可对被限定的微小部分进行测定，并且对被测部分基本上没有损伤，具备了极高的测定可靠性。 特长 可以作连续加载后连续读取压痕的连续试验，并且可以进行每次加载荷和每次 读取压痕的逐次实验。采用了观察方便的ccd摄像头、视频线，可在显示器上直接 观察测量压痕，用鼠标测量精确度高。对于设定试验条件，显示结果等均可清楚快 捷地操作及显示。通过测量软件，可用计算机进行操作方便，实现单点测量可随机 测量多点、统计测量数据，任意设定两点或多点测量点的间距作渗层深度测量可沿 X或Y两个方向测量、统计测量数据，根据用户输入的判定值（如550）自动计算渗 层深度.统计演算、换算、显示曲线、判断是否合格等.可测量另件长度和另件角度 及图形保存打印.作小型投影仪使用。 操作手册
输出。 ⒉1024×768分辨率显示器32位彩色监视器1024x600 二、操作说明 (一). 系统界面介绍 该界面主要由七部分组成，左部为图形显示工作区。该部分显示所摄取的压痕，以手动/自动采集时用于点取。右部分为 A：操作按钮 1．视频图像/静态图像：此按钮用于采样和分析之间进行切换。 2．读取图像：可将原来保存的图形读出，以便观看或重新进行分析。 3．保存图像：可将目前正在显示区显示的图形保存起来，以便将来观看和分析。 4．清除测量：清除当前所有数据。 5．数据显示：用于显示采集处理后的数据保存，以及进一步进行渗碳层、氮化层的分析。 6．手动测量/自动测量：该按钮分手动/自动用于采集图像和分析之间进行切换的，所分析的数据自动成为一个数值(硬度值)系列，可用于进入渗碳层和氮化层的分析工作。 7．编辑、保存、修改/删除：作手动和自动测量的数据进行修改和删除等攻能。 8．开、关(放大)/开、关(定位点)：放图像放大和定位点的开关攻能键。 9．系统设置：可将试验时的各种参数进行修改，如压头、压力等参数。可对试样时的各项参数进行修改，以及各种调整参数，该部分参数的调整会影响到整个系统的精度，股一般情况下不要轻易改变。图形调整：可调整显示区显示图形的对比度、亮度等数据。 10. 帮助：当你需要了解本系统的操作;及查阅常用热处理工艺和硬度换箅表。 B：操作类型 1、HV压头：用维氏硬度时采用此压头。 2、HK压头：对被工作的材料比较疏松或有空隙采用此压头（一般不用）。 3、HB压头：用布氏硬度时采用此压头。 4、角度测量：作筒单投影仪攻能。 5、长度测量：作筒单投影仪攻能。
计量标准技术报告 计量标准名称布氏硬度计检定装置 计量标准负责人 建标单位名称（公章） 填写日期
目录 一、建立计量标准目的 二、计量标准的工作原理及其组成 三、计量标准器及主要配套设备 四、计量标准的主要技术指标 五、环境条件 六、计量标准的量值溯源和传递框图 七、计量标准的重复性试验 八、计量标准的稳定性考核 九、检定或校准结果的测量不确定度评定 十、检定或校准结果的验证 十一、结论 十二、附加说明
一、建立计量标准的目的 布氏硬度计主要适用于铸铁、钢材、有色金属等硬度的测定。此外可以用于塑料等某些非金属材料硬度的测定, 为保证洛氏硬度值的传递准确可靠，需要建立洛氏硬度计的检定工作。 二、计量标准的工作原理及其组成 用一定直径的硬度合金球在规定的试验力的作用下压入试件表面，经过一定的试验力保持时间后卸除试验力，测量留在试件表面所承受的平均压力来表示的布氏硬度值。 布氏硬度计的试验范围上限为650HBN 布氏硬度试验的球压头的材质为硬质合金。布氏硬度符号是HBW，用以区别的压头使用钢球的符号HB或HBS。
三、计量标准器及主要配套设备 计量标准器具 名称型号 测量 范围 不确定度或 准确度等级 或最大允许 误差 制造厂及 出厂编号 检定或校准 机构 检定周 期或复 校间隔 标准布氏 硬度块 HBW10/ 3000 210HBW1 0/3000 U=0.7% （k=2） 13042534 中国计量科 学研究院 1年 标准布氏 硬度块 HBW10/ 1000 104HBW1 0/1000 U=1.3% （k=2） 13042516 中国计量科 学研究院 1年 主要配套设备标准测力 仪 LC-5 (1~5)kN 0.3级 莆田鸿飞 传感器有 限公司 201048 1年 标准测力 仪 LC-3 (10-100) kN 0.3级 莆田市鸿 飞传感器 有限公司 200980 1年宽座角尺125mm125mm1级成都8831年塞尺八组 （0.02～ 1.00）mm Ⅱ级 成都 / 1年校验棒 Ф11.5 mm （0~100） mm MPE： ±0.01mm / 1年 读数显微 镜 JC-10 154 MPE： ±0.01mm 济南八一 光学仪器 厂154 1年机械秒表806 （0.01~ 900）s 一等 上海秒表 厂24868 1年
布氏硬度计（GB/—2002） 1. 布氏硬度计原理 对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，测量试样表面的压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。 图1布氏硬度试验原理 HB =F / S (1) =F /πDh (2) =×2F /πDh (3) =×2F/πD (D—) (4) 式中：F ——试验力，N； S ——压痕表面积，mm； D ——球压头直径，mm； h ——压痕深度，mm； d ——压痕直径，mm 2. 布氏硬度计的特点 布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10mm球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。 布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，要分别完成测量操作和压痕测量，因此要求操作者具有一定的经验。 3. 布氏硬度计的应用 布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。布氏硬度试验还可用于有色金属、钢材和经过调质热处理的半成品工件，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成
品检测。 4. 布氏硬度试验条件的选择 如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直径D的选择。这种选择不是任意的，而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。 布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头，3000kg试验力。这一条件能够最大限度地体现布氏硬度的特点。但是由于试样材质不同，硬度不同，试样大小，薄厚也不同，一种试验力，一种压头自然不能满足要求。在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循以下两个规则： 规则一，要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。即 F/D2=F1/D12 = F2/D22 =K (5) 图2布氏硬度压痕相似原理 这个规则来源于相似律。根据布氏硬度试验的相似律，在图２中不同直径的球压头D1、D2在不同的试验力F1、F2作用下压入试样表面，压痕直径d1、d2是不同的，但是只要压入角1、2相同，压痕就具有相似性。这时试验力和压头球直径的平方之比就是一个常数。在这种条件下，采用不同的试验力和不同直径的球压头，在同一试样上测得的硬度值是相同的，在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。 试验力与压头球直径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为F/D2，在采用牛顿力的新标准中表示为F/D2。 测试钢铁材料，通常采用3000kg力，10mm球的试验条件，有 K=F/D2=30 测量范围为100~650HBW。根据相似律，采用750kg力，5mm球；力，球；1850kg力，球时，K值都是30，测量范围也都是100~650HBW，各种不同组合在测试同一试样时，其硬度值应该是相等的。 规则二，试验后要使压痕直径处于以下范围内： ≤d≤ (6) 否则试验结果是无效的,应选择合适的试验力重新试验。人们的大量试验表明，当压痕直径在~之间时，测得的硬度值与试验力大小无关。 布氏硬度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级别。布氏硬度试验可选择的压头直径为10mm、5mm、、1mm共4种。 布氏硬度试验可选择的D2值为30、15、10、5、、1共6种。 标准GB/—2002中规定的试验条件如表1所示。
重庆里博仪器有限公司 TH110里氏硬度计说明书 目录 1.概述 (2) 2.结构特征与工作原理 ............................ 错误！未定义书签。 3.技术特性 .............................................. 错误！未定义书签。 4.使用 (16) 5.特别提示 .............................................. 错误！未定义书签。 6.操作说明 .............................................. 错误！未定义书签。 7.故障分析与排除.................................... 错误！未定义书签。 8.保养和维修 (37) 9.检定周期 (37) 10 用户须知 ............................................ 错误！未定义书签。 11 贮存条件、运输及注意事项................ 错误！未定义书签。1概述 1
本说明书适用于LHL200系列，LHL100系列，LHR/B-200系列，LHR/B-100系列,TH110工具系列，TH140系列具体到各个型号时在功能上约有差异。 1.1 产品特点 ●依据里氏硬度测量原理，可以对多种金属材料进行高精度 检测。 ●支持“锻钢（Steel）”材料，当用D/DC型冲击装置测试 “锻钢”试样时，可直接读取HB值，无需人工查表。 ●方便切换至所有的硬度制式(HL、HB、HRB、HRC、HV、HS)， 平行转换各硬度制测值。 ●采用大屏幕128×64图形点阵液晶显示器，信息丰富、直 观。 ●全中文显示，菜单式操作，操作简单方便。 ●有高亮背光显示，方便在光线灰暗环境使用。 ●一台主机可配备5种不同冲击装置使用，自动识别冲击装 置类型。更换时无需重新校准。 ●可存储最大600组（冲击次数32～1）硬度测量数据。每 组数据包括单次测量值、平均值、测量日期、冲击方向、次数、材料、硬度制等信息。 ●可预先设置硬度值上、下限，超出范围自动报警，方便用 户批量测试的需要。 ●全密封金属外壳，小巧、便携、可靠性高，适用于恶劣操 作环境，抗震动、冲击和电磁干扰。 ●电源供电采用2节AA（五号）普通碱性电池，可连续工作 不少于100小时，具有自动休眠、自动关机等节电功能。 ●液晶上有剩余电量指示图标，提示用户及时更换电池。 ●具有示值软件校准功能。 ●可配备功能强大的微机软件，具有传输测量结果、测值存 2
布氏硬度计操作规程 1.各铸造车间检查员提交制备完毕的试样（试块、试棒）报检； 2.试样必须制成光滑表面，其表面粗糙度Ra不应大于 3.2微米，以使压痕边缘清晰，保证测量结果的准确性； 3.试样表面应无氧化皮、电镀层、脱碳层、渗碳层以及受热、加工硬化或其它污物； 4.报检试样必须标明报检车间、报检人、批号、材料等基本信息； 5.填写原始检验记录，含报检车间、报检人、批号、材料、报检日期、报检规格（实物试块、试棒）、检测设备、选用试验参数（钢球直径、加载试验力、试验力保持时间、环境温度、环境湿度等）； 6.实验前应检查电源线是否接好，试验台是否稳固； 7.选取要用的压头及其相对应的试验力砝码，对于铸钢及球墨铸铁材料，选用Φ10压头及3000kg试验力砝码即可； 8.使用与试样硬度值相近的标准布氏硬度块，对硬度计进行校验； 9.对于铸钢及球墨铸铁材料，试验力保持时间一般设置为12秒； 10.试样的试验面、支承面、试验台表面和压头表面应清洁； 11.试样应稳固的放置在试验台上，试样的试验面与试样保持垂直，以保证在实验过程中不产生位移及变形，同时试验装置不应受到冲击和震动； 12.将被测试样放置在试验台中央，顺时针平稳转动手轮，使试验台上升，试样与压头接触直至手轮与螺母产生相对滑动（打滑），即停止转动手轮； 13.逆时针松开保压时间旋钮的定位螺钉，松开的程度能保证圆盘做自由回转即可，把圆盘内的弹簧定位器旋转到所需的时间位置上（红点对正12秒），打开电源柜中硬度计电源开关，扭动硬度计左侧电源指针到开位置，主机红色电源指示灯亮起，表明硬度计进入待机状态； 14按下硬度计正面启动按钮，即开始试验力加载，立即做好顺时针拧紧固定螺钉的准备，在绿色保荷指示灯亮起的同时迅速拧紧，使圆盘随曲柄一起回转直至自动反向和停止转动为止。从保荷指示灯燃亮到熄灭为试验力保持时间； 15.逆时针转动手轮，试验台下降，取下试样，用读数显微镜（20倍）测量试样表面的压痕直径，按照压痕直径与硬度值对照表读取硬度值。同一试样重复试验时两相邻压痕中心距至少应为压痕直径的4倍，但不得小于2mm，任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍，但不得小于1mm； 16.在计算机中输出试验报告，与原始检验记录一同保管，试样装袋一个月内备查，检测结果通知报检人和质保工程师，声明试验检测结果仅对送检样品负责； 17.如有多组试样报检，重复5-16项，全部完成后卸除全部试验力，扭动硬度计左侧电源指针到关位置，关闭电源柜中硬度计电源； 18.本操作规程适用于HB-3000台式硬度计，其它硬度计参考操作。 质保部检测室
1概述 1.1 产品特点 ●依据里氏硬度测量原理，可以对多种金属材料进行高精度检测。 ●支持“锻钢（Steel）”材料，当用D/DC型冲击装置测试“锻钢”试样 时，可直接读取HB值，无需人工查表。 ●方便切换至所有的硬度制式(HL、HB、HRB、HRC、HRA、HV、HS)，平行 转换各硬度制测值。 ●采用大屏幕128×64图形点阵液晶显示器，信息丰富、直观。 ●全中文显示，菜单式操作，操作简单方便。 ●有高亮背光显示，方便在光线灰暗环境使用。 ●RS232通信接口，可以方便、快捷的与PC机进行数据交换和参数设定。 ●一台主机可配备7种不同冲击装置使用，自动识别冲击装置类型。更换 时无需重新校准。 ●可存储最大600组（冲击次数32～1）硬度测量数据。每组数据包括单 次测量值、平均值、测量日期、冲击方向、次数、材料、硬度制等信息。 ●可预先设置硬度值上、下限，超出范围自动报警，方便用户批量测试的 需要。 ●全密封金属外壳，小巧、便携、可靠性高，适用于恶劣操作环境，抗震 动、冲击和电磁干扰。 ●电源供电采用2节AA（五号）普通碱性电池，可连续工作不少于150 小时，具有自动休眠、自动关机等节电功能。 ●液晶上有剩余电量指示图标，提示用户及时更换电池。 ●具有示值软件校准功能。 ●可配备功能强大的微机软件，具有传输测量结果、测值存储管理、测值 统计分析、打印测值报告等丰富功能，满足质量保证活动和管理的更高要求。 ●设计依据标准：《里氏硬度计技术条件》JB/T 9378-2001。 1.2主要用途及适用范围 1.2.1主要用途 ●已安装的机械或永久性组装部件。 ●模具型腔。 ●重型工件。 ●压力容器、汽轮发电机组及其设备的失效分析。 ●试验空间很狭小的工件。 ●轴承及其它零件。 ●要求对测试结果有正规的原始记录。 ●金属材料仓库的材料区分。 ●大型工件大范围内多处测量部位的快速检验。 1.2.2适用范围 适用范围见表1、表2。
布氏硬度计（GB/T231.1—2002） 1.布氏硬度计原理 对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，测量试样表面的压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。 图1布氏硬度试验原理 HB =F / S (1) =F /πDh (2) =0.102×2F /πDh (3) =0.102× 2F/ πD (D—) (4) 式中：F ——试验力，N； S ——压痕表面积，mm； D ——球压头直径，mm； h ——压痕深度，mm； d ——压痕直径，mm 2. 布氏硬度计的特点 布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10mm球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。 布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，要分别完成测量操作和压痕测量，因此要求操作者具有一定的经验。 3. 布氏硬度计的应用 布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。布氏硬度试验还可用于有色金属、钢材和经过调质热处理的半成品工件，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于
成品检测。 4. 布氏硬度试验条件的选择 如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直径D的选择。这种选择不是任意的，而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。 布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头，3000kg试验力。这一条件能够最大限度地体现布氏硬度的特点。但是由于试样材质不同，硬度不同，试样大小，薄厚也不同，一种试验力，一种压头自然不能满足要求。在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循以下两个规则： 4.1 规则一，要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。即 F/D2=F1/D12 = F2/D22 =K (5) 图2布氏硬度压痕相似原理 这个规则来源于相似律。根据布氏硬度试验的相似律，在图２中不同直径的球压头D1、D2在不同的试验力F1、F2作用下压入试样表面，压痕直径d1、d2是不同的，但是只要压入角?1、?2相同，压痕就具有相似性。这时试验力和压头球直径的平方之比就是一个常数。在这种条件下，采用不同的试验力和不同直径的球压头，在同一试样上测得的硬度值是相同的，在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。 试验力与压头球直径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为F/D2，在采用牛顿力的新标准中表示为0.102 F/D2。 测试钢铁材料，通常采用3000kg力，10mm球的试验条件，有 K=F/D2=30 测量范围为100~650HBW。根据相似律，采用750kg力，5mm球；187.5kg力，2.5mm球；1850kg力，7.26mm球时，K值都是30，测量范围也都是100~650HBW，各种不同组合在测试同一试样时，其硬度值应该是相等的。 4.2 规则二，试验后要使压痕直径处于以下范围内： 0.24D≤d≤0.6D (6) 否则试验结果是无效的,应选择合适的试验力重新试验。人们的大量试验表明，当压痕直径在0.24D~0.6D之间时，测得的硬度值与试验力大小无关。 布氏硬度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级别。布氏硬度试验可选择的压头直径为?10mm、?5mm、?2.5mm、?1mm共4种。
HB3000布氏硬度计操作规程 1 目的 为使公司相关人员正确使用、操作、维护HB-3000型布氏硬度计，特制定本规程 2范围 本规程适用于公司HB-3000型布氏硬度计。 3 操作步骤; 3.1 试验前的准备 (1) 试样的准备： Ⅰ.试样表面光滑平坦，不应有氧化皮、脱碳层、渗碳层、电镀层及其它污物，尤其不应有油脂。 Ⅱ.试样压痕边缘应足够清晰，必要时应进行抛光处理，已准确读出压痕直径。 (2) 工作台的选择及安装：根据试样的形状及尺寸选用合适的工作台，并将工作台置于丝杆安装孔中。 (3) 总试验力的预选：试验力的预选务必在试验前完成. (4) 试验机校准：用标准硬度试块校准试验机，校准完毕后填写《硬度计日常验证记录》 3.2检查程序 (1) 将被测试件置于工作台上, 并将其支撑面擦拭干净。旋转手轮使工作台缓慢上升至试样与压头接触并使手轮与螺母产生相对滑动。(2) 接通电源，此时电源指示灯（红灯）亮。启动按钮开关，立即作
好拧紧机身右侧固定螺钉的准备，在保荷指示灯（绿灯）亮的同时迅速拧紧，使圆盘随曲柄一起回转直至自动反向和停止转动为止。从保荷指示灯闪亮到熄灭为试验保荷时间。 (3) 转动手轮，取下被测试样，使用读数显微镜读出试样压痕直径。 (4) 根据《金属布氏硬度数值表》查出相对应的硬度值。 (5) 清理试验现场。 4 注意事项 (1) 硬度计要注意保养，不用时要盖上防尘罩。丝杆应依情况加少许机油。 (2) 硬度计使用前,应将丝杠顶面和工作台上端面擦净; (3) 定期用标准硬块检查硬度计精度,决不允许在支撑面试验; (4) 当标准硬块支承面有毛刺时应用油石打光,在不同位置试验时,硬块应在工作台上拖动,不应拿离工作台. (5) 硬度计由专业人员使用、维护、保管,定期用标准块进行校对,并按规定对硬度计进行周期检定。
江苏皓一公司版本号： V1.0 HBC型锤击式布氏硬度计操作规程 1.0目的 规范HBC型锤击式布氏硬度计的使用、维护及保养。 2.0范围 适用于实验室终检检验试验。 3.0要求 实验员必须掌握HBC型锤击式布氏硬度计的操作技能，才能独立操作。 4.0试验程序 4.1被测铸件（以下简称试件）的准备工作 ●将试件着地面处的飞边、毛刺清理打磨平整，以使铸件在测试过程中保持平稳不松动。 ●用风动砂轮等清理工具在工艺技术文件制定的位置上，磨出至少Ф30mm的平坦、光滑的平面，磨痕深度应按下列规定执行： 注：未进行正火、高温退火、淬火的铸件，经抛丸处理后，磨痕深度应在1.0~2.0mm之间；经正火、高温退火、淬火的铸件，经抛丸处理后，磨痕深度应在1.5~2.5mm之间； ●将测试点Ф70mm周围的飞边、毛刺清理干净、平整；。 ●将被测试件置于光线良好的区域。 4.2硬度计（HBC）的准备 ●将标准试块（以下简称试块）插入钢球与冲头之间，并将带有压痕的面与钢球接触； ●应保证钢球与试块相接触的点至试块长度方向边缘处的距离至少10mm； 4.3测试 ●将装有试块的冲头垂直地放置在试件磨出光滑的平面，用锤子垂直而短促地敲击冲头（不必太重）。 4.4使用读书显微镜读出球痕直径 ●将显微镜中的零线与球痕的一点相切，旋转游标与球痕的另一点相切； ●采用四舍五入的方法读出球痕的直径，如读数显微镜显示试块的球痕直径是Ф2.32mm，试件的球直径Ф2.47，则试块的球痕直径为Ф2.3mm，试件的球痕直径为Ф2.5mm；
江苏皓一公司版本号： V1.0 ●使用硬度值表查出相应的硬度值，如上例的查表硬度值是169HB； ●使用试块上的系数校正硬度值，校正方法为查表硬度值乘以校正系数，如上例中试块上标出的系数为1.03,169*1.03=174.07，则该试件的硬度值应为174。 ●在试块上的球痕直径不得超过4.2mm，如超过则试块无效，应重新测试。 ●不得在同一球痕上敲击两次。 ●试块上球痕的中心距离不得小于10mm。 ●每次测试完成后应检查钢球是否变形，如变形应及时更换并重新进行测试。 附： JC10型读书显微镜使用说明 1.0用途 读书显微镜是光学计量仪器之一，用途广泛，特别适合测量布氏硬度实验压痕尺寸。 2.0规格 放大镜倍数：20倍；有效测量范围6mm；测量精度：0.01mm； 3.0使用方法 ●将仪器置于被测试件上，使被测试件的被测部分用自然光或灯光照明，然后调节目镜螺旋，使试场中同时看清分划板与物象。 ●进行测量时，将仪器放在被测圆形压痕上，使上分划板的一根刻线与圆形压痕一边相切，转动读数指示套，带动下分划板的刻线移动，使与圆形的另一边相切。 ●读取数字，从上分划中读取被测压痕的整数部分，然后再从外部指示线与读书指示套的重合线读取小数部分（格数*0.01）单位毫米。圆形压痕的全部指示数为：整数部分加小数部分。 4.0设备维护保养 ●仪器使用时，不许自行拆卸，以免破坏仪器精度。 ●仪器应存放在干燥、通风五腐蚀性介质处。 ●透镜表面如有脏物，须用柔软物体如脱脂棉、软毛刷、透镜试纸擦拭。遇有油渍、泥污时，可用脱脂棉蘸取少许乙醚乙醇混合液擦拭。
时代TH140里氏硬度计 使用说明书
目录 1 概述--------------------------------------------------------------------3 1.1 产品特点--------------------------------------------------------3 1.2 主要用途及适用范围----------------------------------------------3 1.3 品种规格--------------------------------------------------------5 1.4 工作条件--------------------------------------------------------7 2 结构特征与工作原理------------------------------------------------------9 2.1 结构特征--------------------------------------------------------8 2.2 工作原理--------------------------------------------------------9 3 技术特性----------------------------------------------------------------10 3.1 主要性能--------------------------------------------------------10 3.2 技术参数--------------------------------------------------------10 3.3 尺寸重量-------------------------------------------------------11 4 使用--------------------------------------------------------------------11 4.1 使用前的准备和检查----------------------------------------------11 4.2 测量------------------------------------------------------------12 5 特别提示----------------------------------------------------------------14 6 操作详解----------------------------------------------------------------15 6.1 开机------------------------------------------------------------15 6.2 关机------------------------------------------------------------15 6.3 测量------------------------------------------------------------15 6.4 菜单结构图------------------------------------------------------17 6.5 测量条件设置----------------------------------------------------18 6.6 打印功能--------------------------------------------------------20 6.7 存储管理器------------------------------------------------------22 6.8 浏览界面--------------------------------------------------------23 6.9 系统设置--------------------------------------------------------24 6.10 软件信息-------------------------------------------------------25 6.11 软件校准-------------------------------------------------------26 6.12 充电-----------------------------------------------------------26 6.13 背光-----------------------------------------------------------27 6.14 自动关机-------------------------------------------------------27 6.15 电池的更换-----------------------------------------------------27 6.16 数据传输电缆连接-----------------------------------------------27 7 故障分析与排除----------------------------------------------------------27 8 保养和维修--------------------------------------------------------------27 8.1 冲击装置--------------------------------------------------------27 8.2 正常维修程序----------------------------------------------------28 9检定周期---------------------------------------------------------------28 10 用户须知---------------------------------------------------------------28 11 贮存条件、运输及注意事项-----------------------------------------------28
苏州市XX密机械有限公司 HBE-3000A型电子布氏硬度计操作规程 1 根据硬度测试范围和试样厚度情况选用压头(Φ2.5、Φ5、Φ10)合理选择负 荷，选择相对应的负荷保持时间(10秒、?30秒、60秒)。 2.钢球直径，负荷大小及保持时间根据布氏硬度测试范围，试样厚度，负荷与 钢球直径的相互关系进行合理选择。 3.试样支撑面、压头表面及试台面应清洁。试样应稳固地放置于试台上，保证 在试验过程中不发生位移和挠曲。试样应制成光滑平面。试样表面光洁度不应低于Ra1.6以下，试验面光洁度必须保证压痕直径能精确地测量，其表面应无氧化皮、电镀层、凹坑、污物及显著加工痕迹。 3.打开电源开关，面板显示倒计数，仪器在自动调整位置，当实验力显示窗口 为0时，仪器进入待机状态。 4.准备工作就绪后，将试件平稳地放在测试台上，转动旋轮上升试件，当实验 力施加时，显示屏上开始显示试验力。注意：选用上档试验力（红色发光管亮）时，手动加力约27kgf，仪器发出“嘟”响声，则仪器自动加载试验力； 若手动用力过大（40kg）时，仪器发出“嘟、嘟、…”声不断，不能正常工作，请退下试台，改换测点位置重做。当选用下档试验力（绿色发光管亮）时，手动加力约90kg，仪器自动加载实验力。 5.加荷、保荷、卸荷三个阶段结束后，一次硬度测试过程结束，退下试台，仪 器自动复位。（保荷时加载部分有轻微异响为正常现象） 6.试验力保持时间：黑色金属10-15秒，有色金属30秒，硬度值小于35HBW
时未60秒。 7.在试件上均匀分布测定硬度值，两相邻压痕中心距离不小于压痕直径的3倍； 压痕中心至试样边缘距离不小于压痕直径的2.5倍。不按此要求测试，压痕会出现不对称现象，硬度值得不到正确的测试数据。 8.试样厚度应不小于压痕深度的10倍，试验后试样边缘及背面呈现变形痕迹 时，则试验认为无效，此时应先用直径较小的钢球及相应的负荷重新试验。核准：审核：制作：
数显布氏硬度计操作规程 WLD/ZB-C-007-13 B/O 1总则 1.1本规程的制订是为了保证320HBS-3000数显布氏硬度计的正常使用。使 用人员必须认真执行并严格按规程要求进行操作。 1.2本规程制订的依据是：仪器《使用说明书》 2安装操作 2.1安装压头：在安装前必须将固定杆球形槽与球用无酸汽油冲洗，并擦干 净，在固定杆球形槽内涂以少许无酸凡士林油，装上球，再把固定螺 帽拧紧。试验时要经常检查球在压头内是否松动，若发现球松动，则 试验无效。 2.2施加试验力：整个试验力施加过程分为施加、保持的卸除三个阶段。从 启动按钮开关到保荷指示燃亮为试验力施加阶段：保荷指示灯熄灭到 停止为试验力卸除阶段。因此实验时必须检查试验力保持时间与选择 的试验力时间是否相符。 2.3启动时的回旋方向：硬度计安装后，接通电源，首先检查回旋方向是否 正确。 2.4试验力保持时间调整：如果多试样试验时，硬度均相同时，其试验力保 持时间定好后不必再行调整;硬度不同时，每块试样都必须重新调整保 持时间。 2.5试验温度：试验时的试样温度应保持常温，在特殊情况下，黑色金属的 温度不得超过100℃，有色金属应严格保持在常温下进行。 3使用方法 3.1打开电源，将测量样块放置在载物台上。 3.2调节载物台的转动手柄，使样块与压头之间的距离为2-3mm。 3.3调节目镜为水平方向，调节目镜两侧旋转按钮，使得目镜中观察到的两 条垂直黑线重合。 3.4按“清零”按钮，再按“试验”按钮。 3.5试验力保持15s，直到压头旋转离开样块。 3.6调节目镜两侧旋转按钮，使得目镜中观察到的两条垂直黑线正好框住压 出的凹点，按下“测量”按钮。 3.7调节目镜垂直状态，调节目镜两侧旋转按钮，使得目镜中观察到的两条 垂直黑线正好框住压出的凹点，按下“测量”按钮。 3.8记录屏幕上的数据，凹点的直径，硬度数值，单位HB。
测试基本原理和使用方法 一、里氏硬度计测试基本原理 随着单片技术的发展，1978年，瑞士人Leeb博士首次提出了一种全新的测硬方法，它的基本原理是具有一定质量的冲击体在一定的试验力作用下冲击试样表面，测量冲击体距试样表面1mm处的冲击速度与回跳速度，利用电磁原理，感应与速度成正比的电压。里氏硬度值以冲击体回跳速度与冲击速度之比来表示。 计算公式：HL=1000*（VB/VA） 式中：HL——里氏硬度值 VB——冲击体回跳速度 VA——冲击体冲击速度 二、里氏硬度计冲击装置 里氏硬度度有D、DC、D=15、C、G、E、DL七种： D：外型尺寸：f20*70mm，重量：75g.通用型，用于大部分硬度测量。 DC：外型尺寸：f20*86mm，重量：50g。冲击装置很短，主要用于非常局促的地方，例如孔或圆筒内。 D+15：外型尺寸：f20*162mm，重量：80g。头部细小，用于沟槽或凹入的表面硬度测量。 C：外型尺寸：f20*141mm,重量：75g。冲击能量最小，用于测小轻、薄部件及表面硬化层。 G：外型尺寸：f30*254mm，重量：250g。冲击能量大，对测量
表面要求低。用于大、厚重及表面较粗糙的锻铸件。 E：外型尺寸：f20*162，重量80g压头为人造金刚石，用于硬度极高材料的测定。 DL：外形尺寸：f20*202mm，重量：80g头部更加细小，用于狭窄沟槽及齿轮面硬度的测定。 三、异型支撑环的使用 在现场工作中，经常遇到曲面试件，各种曲面对硬度测试结果影响不同，在正确操作的情况下，冲击落在试件表面瞬间的位置与平面试件相同，故通用支撑环即可。但当曲率小到一定尺寸时，由于平面条件的变形的弹性状态相差显着会使冲击体回弹速度偏低，从而使里氏硬度示值偏低。因此对试样，建议测量时使用小支撑环。对于曲率半径更小的试样，建议选用异型支撑环。四、里氏硬度计的测量范围 根据里氏原理，只要材料具备一定刚性，能形成反弹，就能测出准确的里氏硬度值，但很多材料里氏与其它制式的硬度没有相应的换算关系，因此里氏硬度计目前只装了9种材料的换算表。具体材料如下：钢和铸钢，合金工具钢，灰铸铁，球墨铸铁，铸铝合金，铜锌合金，铜锡合金，纯铜，不锈铜。 对于一些特殊材料的试样，用户可使用公司提供的拟合曲线软件做专用换算表。在实际生产中，使用的金属材料多种多样，由于里氏硬度计对材料的加工方式、材料的合金元素组成敏感，而里氏硬度计芯片中储存的硬度换算表不可能都满足用户的需要，用户在测试中，可以使用拟合软件做自己专用的硬度换算表。 五、影响里氏硬度计测试精度的因素