各类洛氏硬度计表盘读数的原理和方法 最传统和最为普遍使用的机械式洛氏硬度计都是用一块机械量表来测量指示所测得的硬度值。由于要兼顾各标尺的洛氏硬度值读取，所以又多有内外两圈的刻度，容易让初次使用的操作者摸不着头脑。我们仅就常见的各种指示表式（国外也称模拟式）洛氏硬度计的各种表盘及读取方法做一简要介绍。 1、硬度值指示原理 洛氏硬度试验是以一定的力将金刚石圆锥压头或球压头压入试件，然后在保持初试验力（10kgf或9.807N）的情况下测量残余压入深度，以此计算出洛氏硬度值。计算公式如下：
式（1）是使用金刚石压头时计算公式，式（2）是使用钢球压头时的公式。 绝大多数洛氏硬度计都是将压头主轴处的压入试件表面所产生的位移，经过5：1的测量杠杆进行机械放大传递到指示表上。(如图1所示）此时，压头主轴上0.002mm的位移传递到指示表上就是0.002X5=0.01mm,我们知道压头主轴的0.002mm就是一个洛氏硬度单位。也就是说通过一个5：1的机械放大完成了e/0.002的计算。指示表指针旋转一圈表示的位移量是 1mm,所以表盘上一圈代表了100个洛氏硬度单位。于是有了一圈100分度的刻度盘（通常为黑色）。这样的刻度盘（图2）就可以直接完成公式（1）的计算。 当使用钢球压头试验而采用公式（2）的时，可将公式（2）变换成：在公式（1）上增加了30个刻度单位的偏移。公式可以写成：
于是将刻度偏移30个洛氏硬度单位，便形成了表盘的内圈刻度（如图3是一个完整的洛氏硬度指示表的表盘示意图）。此时采用公式（2）计算的钢球压头的洛氏硬度也可从表盘的内圈刻度值上读取了。采用这类表盘的硬度计有： PHR-100型磁力式洛氏硬度计PHR系列链式洛氏硬度计 PHR大型便携式洛氏硬度计（模具硬度计） PHR小型便携式洛氏硬度计 HR-150A洛氏硬度计 2、洛氏硬度值的读取 采用金刚石压头的标尺（HRC、HRA、HRD）从表外圈的刻度值读取，采用钢球压头的其他标尺从内圈刻度值（多数为红字）读取。（如图4）
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。
附录一 硬度计基本原理 一、布尔硬度(HB) 1、基本原理 将载荷P 和直线为Ｄ的淬火钢球压入试样的表面,并保持一定时间，然后去除载荷P ，测量压痕直径d ，见图1所示.最后计算出布氏硬度值。 计算公式如下:若压痕的深度为h,则压痕的面积为 )(2 22d D D D Dh F --= =ππ HB F P = = 图１布尔硬度计测量原理图 式中 F P —-计算平均压力，以此人为试样硬度值,称布氏硬度值,以符号ＨB 表示。 P —-施加的载荷; F －—压痕的表面积； D--钢球的直径； d ——压痕直径. 在P 和D 一定的情况，布氏硬度的高低取决于压痕的直径ｄ，ｄ越大，表明材料的HB 值越低即材料软;反之材料硬度高即ＨB 值越大。在具体测量时，并不是每次都按上述公式去算,而是根据D 与P 值的大小，测量出痕压的直径d ，然后查表即得,这种表格就是根据上述公式计算制出的,可参考附录一。 由于材料有硬有软,工件有厚、薄、大、小之分，为适应不同情况,其压头有φ2．５m ｍ、φ５mm 、φ1０mm 三种钢球。载荷有156Ｎ、６2５N 、1875Ｎ、
2500Ｎ、７500N、10０00N、30000N7种。在具体测量时只要满足P/D2为常数，则对同一材料来说，布氏硬度值都相同;对不同材料,所得布氏硬度值是可进行比较的。国家标准规定P／D２为3０、１0、2．5三种。按表1布氏硬度试验的规范来选择钢球直径D和加压负荷P以及保压时间.在试样截面大小和厚度允许的情况下,尽可能选用直径大的钢球和大的载荷，这样更接近于材料的真实性能；同时测量的压痕大，误差也小。所以测定钢的硬度时,尽可能用φ10mｍ钢球和3０000N的载荷。压痕直径应在0.25Ｄ＜ｄ〈0.6D的范围内，否则试验结果无效，应选其他规范重做实验。这是因为ｄ值太小，灵敏度和准确性将降低，若d 值太大，压痕的几何形状不能保持相似的关系，影响准确性. 表1布氏硬度实验规范 金属类型布氏硬 度范围 (HB） 负荷P 与压头直 径Ｄ的关 系 钢球直径 D(mｍ) 钢球直径D （mm) 负荷P/N 载荷持续 时间（s） 黑色金属１4０～ 45０ 6~3 4～2 〈２ P=3０Ｄ210。0 5。0 ２．5 3000０ ７500 1８95 １0 〈１40 〉6 6～3 <３ P=１0D210.0 5.0 2。5 1０000 25００ 6２5 10 有色金属〈１３0 ６~3 ４~2 〈２ P=3０D210。0 5。0 2.5 3００00 7500 18９5 3０ 36~１30 ９～3 6～３ <3 P=10D21０.0 5。0 2．５ １0０00 25００ ６25 ３0 8~３5 >6 6~3 〈３ P=2.５Ｄ ２ １０。0 5．0 2.5 2500 6２5 15６ ６0 布氏硬度计的压头，是淬火的高碳工具钢制的钢球,为了避免钢球压裂或变形,不能测太硬的材料。 2．布氏硬度计的构造与操作 常用布氏硬度计有油压式和杠杆式两种，油压式是通过液体来传递压力,是比较早期的硬度计类型,容易产生过载等缺点。目前多采有杠杆式硬度计,它是通过杠杆来传递补压力，是较完善的硬度计．现以HB—3000型布氏硬度计为例，介绍其主要结构，见图２所示。
透射电子显微镜的原理及应用 一．前言 人的眼睛只能分辨1/60度视角的物体，相当于在明视距离下能分辨0.1mm 的目标。光学显微镜通过透镜将视角扩大，提高了分辨极限，可达到2000A 。。光学显微镜做为材料研究和检验的常用工具，发挥了重大作用。但是随着材料科学的发展，人们对于显微镜分析技术的要求不断提高，观察的对象也越来越细。如要求分表几十埃或更小尺寸的分子或原子。一般光学显微镜，通过扩大视角可提高的放大倍数不是无止境的。阿贝（Abbe ）证明了显微镜的分辨极限取决于光源波长的大小。在一定波长条件下，超越了这个极限度，在继续放大将是徒劳的，得到的像是模糊不清的。 图1-1（a ）表示了两个点光源O 、P 经过会聚透镜L ，在平面上形成像O ，、P ，的光路。实际上当点光源透射会聚成像时，由于衍射效应的作用在像平面并不能得到像点。图1-1（b ）所示，在像面上形成了一个中央亮斑及周围明暗相间圆环所组成的埃利斑（Airy ）。图中表示了像平面上光强度的分布。约84%的强度集中在中央亮斑上。其余则由内向外顺次递减，分散在第一、第二……亮环上。一般将第一暗环半径定义为埃利斑的半径。如果将两个光源O 、P 靠拢，相应的两个埃利斑也逐渐重叠。当斑中心O ，、P ，间距等于案例版半径时，刚好能分辨出是两个斑，此时的光点距离d 称为分辨本领，可表示如下： α λs in 61.0d n = （1-1） 式中，λ为光的波长，n 为折射系数，α孔径半角。上式表明分辨的最小距离与波长成正比。在光学显微镜的可见光的波长条件下，最大限度只能分辨2000A 。。于是，人们用很长时间寻找波长短，又能聚焦成像的光波。后来的X
硬度是衡量材料软硬程度的一个性能指标。硬度试验机的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即洛氏硬度计HR-150A、布氏硬度计HB-3000B，HRB，HRC、维氏硬度HV，橡胶塑料邵氏硬度HA,HD等硬度其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而里氏硬度Hl、肖氏硬度HS则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。 1.HRC含意是洛式硬度C标尺， 2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛 3.HRC适用范围HRC 20－－67，相当于HB225－－650 若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。布式硬度上限值HB650，不能高于此值。 4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是150公斤力。 布氏硬度计之压头为淬硬钢球HBS或硬质合金球HBW，试验载荷随球直径不同而不同，从3000到31.25公斤力。 5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。 6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。 7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。 8.在一定条件下，HB与HRC可以查表互换。硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。 实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。 济南金力试验仪器提供技术支持
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
透射电子显微镜的原理 XXX （大庆师范学院物理与电气信息工程学院2008级物理学200801071293黑龙江大庆163712） 摘要：透射电子显微镜在成像原理上与光学显微镜类似。它们的根本不同点在于光学显微镜以可见光作照明束，透射电子显微镜则以电子为照明束。在光学显微镜中将可见光聚焦成像的玻璃透镜，在电子显微镜中相应的为磁透镜。由于电子波长极短，同时与物质作用遵从布拉格(Bragg)方程，产生衍射现象，使得透射电镜自身在具有高的像分辨本领的同时兼有结构分析的功能。 关键词：第一聚光镜；第二聚光镜；聚光镜阑；物镜光阑；选择区光阑；中间镜 作者简介：XXX（1988-），黑龙江省绥化市绥棱县，物理与电气信息工程学院学生。 0引言： 工业多相催化剂是极其复杂的物理化学体系。长期以来,工业催化剂的制备很大程度上依赖于经验和技艺,而难以从原子分子水平的科学原理方面给出令人信服的形成机制。为开发更高活性、选择性和稳定性的新型工业催化剂,通过各种表征技术对催化剂制备中的过程产物及最终产品进行表征是一个关键性的基础工作。在当前各种现代表征手段中,透射电子显微镜尤其是高分辨透射电子显微镜,可以在材料的纳米、微米区域进行物相的形貌观察、成分测定和结构分析,可以提供与多相催化的本质有关的大量信息,指导新型工业催化剂的开发。 为什么透射电子显微镜有如此高的分辨率那？本文阐述了透射电子显微镜的工作原理。 1透射电子显微镜的定义/组成 1.1定义 在一个高真空系统中，由电子枪发射电子束， 穿过被研究的样品，经电子透镜聚焦放大，在荧光 屏上显示出高度放大的物像，还可作摄片记录的一 类最常见的电子显微镜称为透射电子显微镜。[1] 1.2组成 透射电子显微镜由照明系统、成像系统、记录 系统、真空系统和电器系统组成。（如图1） 2透射电子显微镜的照明系统 照明系统的作用是提供亮度高、相干性好、束 流稳定的照明电子束。它主要由发射并使电子加速 的电子枪和会聚电子束的聚光镜组成。图1透射电子显微镜结
HR-150A 型洛氏硬度计 用 户 使 用 手 册 莱州华银试验限公司 （原山东掖县材料试验机厂）
产品介绍 概述 硬度是金属材料及合金材料机械性能的重要指标,通常指的是一种材料抵抗另一较硬的具有一定形状、尺寸并且本身不发生残余变形的物体压入其表面的能力。 洛氏硬度试验,在机械性能试验中是最迅速、最简便、最经济的试验方法。它不仅试验效率高,操作简单,而且还可以直接获得硬度值。在很多情况下,可以完成其它机械性能试验所不能完成的工作。 HR-150A型洛氏硬度计连续三届荣获国家优质产品银质奖。可测定硬质合金、淬火钢及未经淬火钢材的洛氏硬度。适用于厂矿、科研单位和大专院校试验室。 试验原理 洛氏硬度试验,是将金刚石圆锥压头（见图2）或钢球压头（见图3）按图1分两个步骤压入试样表面，经规定保持时间后,卸除主试验力，测量在初试验力下的残余压痕深度。根据h值及常数N和S（见表1），用式（1）计算洛氏硬度： 洛氏硬度值=N-h/S (1)
图1 洛氏硬度试验原理图 1.在初试验力F0下的压入深度； 2.由主试验力F1引起的压入深度； 3.卸除主试验力F1后的弹性回复深度； 4.残余压入深度h； 5.试样表面； 6.测量基准面； 7.压头位置。 示例：59HRC表示用C标尺测得的洛氏硬度为59。 *本节“试验原理”的内容参考中华人民共和国国家标准《金属洛氏硬度试验》（GB/T230.1-2004）。 适用范围 洛氏硬度试验按试样的硬度范围、试样尺寸可以选择不同的压头及负荷,并用不同的标尺表示。洛氏硬度常用的有A,B、C标尺。各种标尺的负荷、压头、常数K的数值及应用范围见表2。 ?A标尺适应于测量硬度超过67HRC的金属,如碳化钨、硬质合金、硬的薄板材及表面硬化零件等,测量范围为20-85HRA。 ?B标尺用来测量有色金属及其合金、退火钢等低硬度零件的硬度,硬度范围为25-l00HRB。当试样硬度小于25HRB时,多数情况下金属开始蠕变,变形延续很长时间,其结果不容易准确；当试样硬度大于100HRB时,由于钢球压头可能变形,以及压入深度太小,均容易造成误差。 ?C标尺适应于碳钢、工具钢及合金钢等经过淬火或回火处理的试样的硬度试验,测量范围为20-67HRC。当试样硬度低于20HRC时,金刚石压头压入试样过深,由于压头几何形状所造成的误差增大,测量结果不准确；当试样硬度大于67HRC时,压头尖端产生的压力过大,金刚石容易损坏，一般不宜采用。
各种硬度计的结构和测 量方法 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
第十四章各种硬度计的原理、构造及应用 与材料的关系 硬度反映了材料弹塑性变形特性，是一项重要的力学性能指标。与其他力学性能的测试方法相比，硬度试验具有下列优点：试样制备简单，可在各种不同尺寸的试样上进行试验，试验后试样基本不受破坏；设备简便，操作方便，测量速度快；硬度与强度之间有近似的换算关系，根据测出的硬度值就可以粗略地估算强度极限值。所以硬度试验在实际中得到广泛地应用。 硬度测定是指反一定的形状和尺寸的较硬物体(压头)以一定压力接触材料表面，测定材料在变形过程中所表面出来的抗力。有的硬度表示了材料抵抗塑性变形的能力(如不同载荷压入硬度测试法)，有的硬度表示材料抵抗弹性变形的能力(如肖氏硬度)。通常压入载荷大于(1kgf)时测试的硬度叫宏观硬度，压力载荷小于(1kgf)时测试的硬度叫微观硬度。前者用于较在尺寸的试件，希反映材料宏观范围性能；后者用于小而薄的试件，希反映微小区域的性能，如显微组织中不同的相的硬度，材料表面的硬度等。 硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏和显微硬度测试法。 洛氏硬度测试法 一、洛氏硬度的测量原理 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。图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。 图中：
0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。 1-1：压头在预载荷P 0作用下压入试件深度为h 时的位置。h 包括预载所相起的弹形 变形和塑性变形。 2-2：加主载荷P 1后，压头在总载荷P= P + P 1 的作用下压入试件的位置。 3-3：去除主载荷P 1后但仍保留预载荷P 时压头的位置，压头压入试样的深度为h 1 。 由于P 1 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= h 1- h 。实际代表主载P 1 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： (14-1) 此值为无量纲数。测量时可直接在表盘上读出。表盘上有红、黑两种刻度，红色的30和黑色的0相重合。 使用金刚石圆锥压头时，常数K为，硬度值由黑色表盘表示，此时 (14-2) 使用钢球(Φ=压头时，常数K为，硬度值由红色表盘表示，此时 (14-3)
硬度测量仪原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 硬度--是衡量材料软硬程度的一个性能指标；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。 硬度试验的方法较多，原理也不相同，测得的硬度值和含义也不完全一样。最常用的是静负荷压入法硬度试验，即洛氏硬度(HRA|HRB|HRC)、布氏硬度(HB)、维氏硬度(HV)，其值表示材料表面抵抗坚硬物体压入的能力。而里氏硬度(HL)、肖氏硬度(HS)则属于回跳法硬度试验，其值代表金属弹性变形功的大小。因此，硬度不是一个单纯的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性等的一种综合性能指标。下面小编介绍下几款硬度计的测试仪继应用： 布式硬度|HB：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)。 维氏硬度|HV：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)。它适用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度，试验负荷1.961~49.03N，它适用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，试验负荷小于1.961N，适用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。 邵氏硬度|HA/HD：具有一定形状的钢制压针，在试验力作用下垂直压入试样表面，当压足表面与试样表面完全贴合时，压针尖端面相对压足平面有一定的伸出长度L，以L值的大小来表征邵氏硬度的大小，L值越大，表示邵尔硬度越低，反之越高。 肖氏硬度| HS：肖氏硬度试验是一种动载试验法，其原理是将具有一定质量的带有金刚石或合金钢球的重锤从一定高度落向试样表面，根据重锤回跳的高度来表征测量硬度值大小。符号为HS。重锤回跳得越高，表面测量越硬。A90属金刚的硬度、D45属淬火钢的硬度。 洛式硬度| HR：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：
实验三布氏、洛氏硬度实验 硬度实验是测量金属材料表面局部受到压入载荷作用时，产生局部塑性变形抗力指标。硬度试验简便易行，基本无损零件，因此，作为金属材料性能检测的主要手段，在生产和科研中得到十分广泛应用。 一、硬度试验法 1、实验目的 了解布氏、洛氏硬度试验原理和应用范围 掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法 2、实验原理 ⑴布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。布氏硬度试验是指用一定直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。 布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。使用淬火钢球压头时用符号HBS，使用硬质合金球压头时用符号HBW，计算公式如下： HBS（HBW）=0.102 式中：F—试验力（N）； D—球体直径（mm）； d—压痕平均直径（mm）。
由上式可以看出，当F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径d，即可根据d值查有关表格得出HB值，并不需要进行上述计算。 国家标准GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择压头材料，布氏硬度值在450以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值在450~650时，则应选用硬质合金球作压头。其次是根据被测材料种类和试样厚度，按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。 布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符号HBS或HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件：球体直径、试验力，试验力保持时间（10~15s不标注）例如： 120HBS10/1000/30，表示直径10mm钢球在9.80KN（1000kgf）的试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为120。 500HBW5/750，表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN（750kgf）试验力作用下，保持10~15s测得的布氏硬度值为500。 布氏硬度值的测量误差小，数据稳定，重复性强，常用于测量退火、正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等毛坯或半成品零件的硬度。但因测量费时，压痕较大，不适宜测量成品零件或薄件。
1 引言 涂膜硬度是涂膜抵抗诸如碰撞、压陷、擦划等机械力作用的能力；是表示涂膜机械强度的重要性能之一；也是表示涂膜性能优劣的重要指标之一。涂膜硬度与涂料品种及涂膜的固化程度有关。油性漆及醇酸树脂漆的涂膜硬度较低，其它合成树脂漆的硬度较高。涂膜的固化程度直接影响涂膜的硬度，只有完全固化的涂膜，才具有其特定的最高硬度，在涂膜干燥过程中，涂膜硬度是干燥时间的函数，随着时间的延长，硬度由小到大，直至达到最高值。在采用固化剂固化的涂料中，固化剂的用量影响涂膜硬度，一般情况下提高固化剂的配比，使涂膜硬度增加，但固化剂过量则使涂膜柔韧性、耐冲击性等性能下降。一些自干型涂料，以适当的温度烘干，在一定程度上能提高涂膜硬度。涂膜硬度是涂料、涂装的重要指标，大多数情况下属于必须检测的项目。 2 铅笔硬度测定法 铅笔硬度法是采用已知硬度标号的铅笔刮划涂膜，以能够穿透涂膜到达底材的铅笔硬度来表示涂膜硬度的测定方法。国家标准GB/T 6739—1996《涂膜硬度铅笔测定法》规定了手动法和试验机法2 种方法，该标准等效采用日本工业标准JIS K5400-90-8.4《涂料一般试验方法———铅笔刮划值》。标准规定采用中华牌高级绘图铅笔，其硬度为9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6B 共16 个等级，9H 最硬，6B 最软。测试用铅笔用削笔刀削去木质部分至露出笔芯约3 mm，不能削伤笔芯，然后将铅笔芯垂直于400# 水砂纸上画圆圈，将铅笔芯磨成平面、边缘锐利为止。试板为马口铁板或薄钢板，尺寸为50 mm×120mm×（0.2 ～0.3）mm 或70 mm×150 mm×（0.45 ～0.80）mm，按规定方法制备涂膜。
硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏硬度计的测试原理。 一、洛氏硬度的测量原理 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。图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。 图中： 0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。 1-1：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包括预载所引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。 3-3：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： 为了扩大洛氏硬度的测量范围，可用不同的压头和不同的总载荷配成不同标度的洛氏硬度。洛氏硬度共有15种标度供选择，它们分别为：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV。其中常用的几种标度列表如下：
表14-1 各种洛氏硬度值的符号及应用 二、布氏硬度的测量原理 选择一事实上的载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积，算出载荷P与压痕面积的比值，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示。布氏硬度的测量原理如图11-2所示。设压痕的深度为h，则压痕的球冠面积为：
什么是洛氏硬度计洛氏硬度计有什么功能 洛氏硬度计是一种测量工具，但是要深入一点去理解什么是洛氏硬度计，相信大家都是不懂的，更别说洛氏硬度计有什么功能？因此今天我们主要用过下文相关的内容对什么是洛氏硬度计进行相关的介绍。 什么是洛氏硬度计之概述 洛氏硬度计是世界上第一台依据洛氏硬度试验原理设计的，只需要单侧接触试样就可测试金属硬度的洛氏硬度计，依靠磁力将洛氏硬度计测头吸附在钢铁表面，不需要对试样进行支撑，测试精度符合标准GB/T230、ISO6508，不低于台式洛氏硬度计。 什么是洛氏硬度计之产品分类
按应用方式来分：一般洛氏硬度计，表面洛氏硬度计，综合型洛氏硬度计； 按操作方式来分：手动洛氏硬度计，电动洛氏硬度计； 按显示方式来分：指针式，数显洛氏硬度计； 按加载方式来分：砝码通过杠杆原理加载，传感器直接加载。 什么是洛氏硬度计之工作原理 在规定条件下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h。以压痕残余深度h代表硬度的高低。
什么是洛氏硬度计之注意事项 (1) 定期在丝杠与手轮的接触面注入少量机油; (2)硬度计使用前,应将丝杠顶面和工作台上端面擦净; (3) 定期用标准硬度块检查硬度计精度,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,在其不同位置试验时,硬块应在工作台上拖动,不应拿离工作台. 什么是洛氏硬度计之功能
洛氏硬度是指用规定的压头对试样先施加初试验力，接着再施加主试验力，然后卸除主试验力，用前后两次初试验力作用下压头压入试样的深度差计算得出的值表示。 以上便是什么是洛氏硬度计相关内容的介绍，对于本文的内容还有什么不懂的，可以在本文进行相关留言，小编会第一时间进行解答。
维氏硬度计原理应用以及优缺点 维氏硬度计（GB/T4340.1—1999）相关硬度计介绍:HV-5型数显小负荷维氏硬度计 维氏硬度计原理 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0.020～1.400mm 3.2 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。 3.3 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
扫描电镜的基本结构和工作原理 扫描电子显微镜利用细聚焦电子束在样品表面逐点扫描，与样品相互作用产行各种物理 信号，这些信号经检测器接收、放大并转换成调制信号，最后在荧光屏上显示反映样品表面各种特征的图像。扫描电镜具有景深大、图像立体感强、放大倍数范围大、连续可调、分辨率高、样品室空间大且样品制备简单等特点，是进行样品表面研究的有效分析工具。 扫描电镜所需的加速电压比透射电镜要低得多，一般约在1～30kV，实验时可根据被 分析样品的性质适当地选择，最常用的加速电压约在20kV左右。扫描电镜的图像放大倍数在一定范围内(几十倍到几十万倍)可以实现连续调整，放大倍数等于荧光屏上显示的图像横向长度与电子束在样品上横向扫描的实际长度之比。扫描电镜的电子光学系统与透射电镜有所不同，其作用仅仅是为了提供扫描电子束，作为使样品产生各种物理信号的激发源。扫描电镜最常使用的是二次电子信号和背散射电子信号，前者用于显示表面形貌衬度，后者用于显示原子序数衬度。 扫描电镜的基本结构可分为电子光学系统、扫描系统、信号检测放大系统、图像显示 和记录系统、真空系统和电源及控制系统六大部分。这一部分的实验内容可参照教材第十二章，并结合实验室现有的扫描电镜进行，在此不作详细介绍。 三、扫描电镜图像衬度观察 1．样品制备 扫描电镜的优点之一是样品制备简单，对于新鲜的金属断口样品不需要做任何处理，可 以直接进行观察。但在有些情况下需对样品进行必要的处理。 1) 样品表面附着有灰尘和油污，可用有机溶剂(乙醇或丙酮)在超声波清洗器中清洗。 2) 样品表面锈蚀或严重氧化，采用化学清洗或电解的方法处理。清洗时可能会失去一些 表面形貌特征的细节，操作过程中应该注意。 3) 对于不导电的样品，观察前需在表面喷镀一层导电金属或碳，镀膜厚度控制在5-10nm 为宜。 2．表面形貌衬度观察 二次电子信号来自于样品表面层5～l0nm，信号的强度对样品微区表面相对于入射束的 取向非常敏感，随着样品表面相对于入射束的倾角增大，二次电子的产额增多。因此，二次电子像适合于显示表面形貌衬度。 二次电子像的分辨率较高，一般约在3～6nm。其分辨率的高低主要取决于束斑直径，而 实际上真正达到的分辨率与样品本身的性质、制备方法，以及电镜的操作条件如高匝、扫描速度、光强度、工作距离、样品的倾斜角等因素有关，在最理想的状态下，目前可达的最佳分辩率为lnm。 扫描电镜图像表面形貌衬度几乎可以用于显示任何样品表面的超微信息，其应用已渗透 到许多科学研究领域，在失效分析、刑事案件侦破、病理诊断等技术部门也得到广泛应用。在材料科学研究领域，表面形貌衬度在断口分析等方面显示有突出的优越性。下面就以断口分析等方面的研究为例说明表面形貌衬度的应用。 利用试样或构件断口的二次电子像所显示的表面形貌特征，可以获得有关裂纹的起源、
洛氏硬度计原理 在规定条件下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2个步骤压入试样表面。卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h。以压痕残余深度h代表硬度的高低。洛氏硬度试验原理如图2-1所示。 1—在初始试验力F0下的压入深度；2—在总试验力F0+F1下的压入深度；3—去除主试验力F1后的弹性回复深度；4—残余压入深度h；5—试样表面；6—测量基准面；7—压头位置 图2-1洛氏硬度试验原理图 洛氏硬度值按下式计算： N－常数，对于A、C、D、N、T标尺，N=100；其他标尺，N=130； h－残余压痕深度，mm； S－常数，对于洛氏硬度，S=0.002mm，对于表面洛氏硬度，S=0.001mm。每一洛氏硬度单位对应的压痕深度，洛氏硬度为0.002mm，表面洛氏硬度为0.001mm。压痕越浅，硬度越高。洛氏硬度试验分为2种，一种是普通洛氏硬度试验，一种是表面洛氏硬度试验。洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和1.588mm、 3.175mm钢球三种压头，采用60kg、100kg、150kg三种试验力，它们共有九种组合，对应于洛氏硬度的九个标尺，即HRA、HRB、HRC、HRD、HRE、HRF、HRG、HRH、HRK。表面洛氏硬度试验采用1200金刚石圆锥和 1.588mm钢球2种压头，采用15kg、30kg、45kg三种试验力，它们共有六种组合，对应于表面洛氏的六个标尺，即HR15N、HR30N、HR45N、HR15T、HR30T、HR45T。洛氏硬度试验条件如表2－1所示。洛氏硬度标尺的选用如表2－2所示。 表2－1洛氏硬度试验条件 洛氏硬度标尺技术条件 洛氏硬度标尺硬度符号压头类型 初试验力F0 （N） 主试验力F1 （N） 总试验力F0+ F1 （N） 适用范围 A HRA 120°金刚石98.07 490.3 588.4 20～88HRA
HR-150A型洛氏硬度计操作规程 1．使用范围 试验时立按下表选用压头和总试验力： 洛氏硬度标尺硬度符号压头类型 初试验力 F0（N） 主试验力 F1（N） 总试验力 F0+F1（N） 适用范围 A HRA 120°金刚石圆锥98.07 490.3 588.4 20～88HRA B HRB 1.5875mm钢球98.07 882.6 980.7 20～100HRB C HRC 120°金刚石圆锥98.07 1373 1471 20～70HRC D HRD 120°金刚石圆锥98.07 882.6 980.7 40～77HRD E HRE 3.175mm钢球98.07 882.6 980.7 70～100HRE F HRF 1.5875mm钢球98.07 490.3 588.4 60～100HRF G HRG 1.5875mm钢球98.07 1373 1471 30～94HRG H HRH 3.175mm钢球98.07 490.3 588.4 80～100HRH K HRK 3.175mm钢球98.07 1373 1471 40～100HRK 2．操作使用方法 2.1试验前的准备工作 2.1.1调整主试验力的加荷速度： 手柄置于卸荷位置，手把转到1471N的位置，将35-55HRC的标准硬度块放在工作台上，旋转手轮使硬度块顶起主轴，加上驭试验力，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. 2.2试验力的选择： 转动手把使所选用的试验力对准红点，但必须注意变换试验力时，手柄必须置于卸荷状态即后极限位置2.3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：裝上压头，并用螺丝钉轻轻固定，然后将标准块或试验件放在工作台上，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，即可消除主轴与压头间的间隙。 3．试验程序 3.1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. 3.2将试件支撑面擦干净，放在工作台上，旋转手轮使工作台缓慢上升，并顶起压头，到小指针指着红点，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，则此点应作废，重新试验 3.3旋转指示器外壳，使C，B之间长刻线与大指针对正顺.逆时针旋转均可. 3.4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. 3.5当指示器指针的转动显著地停顿下来后，即可将卸荷手柄推回，卸除主试验力.注意：主试验力的施加与卸除，均需缓慢进行.
第十四章各种硬度计的原理、构造及应用 与材料的关系 硬度反映了材料弹塑性变形特性，是一项重要的力学性能指标。与其他力学性能的测试方法相比，硬度试验具有下列优点：试样制备简单，可在各种不同尺寸的试样上进行试验，试验后试样基本不受破坏；设备简便，操作方便，测量速度快；硬度与强度之间有近似的换算关系，根据测出的硬度值就可以粗略地估算强度极限值。所以硬度试验在实际中得到广泛地应用。 硬度测定是指反一定的形状和尺寸的较硬物体(压头)以一定压力接触材料表面，测定材料在变形过程中所表面出来的抗力。有的硬度表示了材料抵抗塑性变形的能力(如不同载荷压入硬度测试法)，有的硬度表示材料抵抗弹性变形的能力(如肖氏硬度)。通常压入载荷大于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫宏观硬度，压力载荷小于9.81N(1kgf)时测试的硬度叫微观硬度。前者用于较在尺寸的试件，希反映材料宏观范围性能；后者用于小而薄的试件，希反映微小区域的性能，如显微组织中不同的相的硬度，材料表面的硬度等。 硬度计的种类很多，这里重点介绍最常用的洛氏、布氏、维氏和显微硬度测试法。 14.1 洛氏硬度测试法 一、洛氏硬度的测量原理 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。图14-1表示了洛氏硬度的测量原理。 图中： 0-0：未加载荷，压头未接触试件时的位置。 1-1：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。 3-3：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：