萬能硬度計(jì)是一種常用于金屬、塑料、橡膠、陶瓷等材料表面硬度測試的設(shè)備。它具有多種測量模式,可以采用不同的硬度標(biāo)尺進(jìn)行測試,如洛氏硬度、維氏硬度和布氏硬度等。其工作原理和測量方法是依據(jù)材料對施加力的響應(yīng)來確定硬度值,以下是其工作原理與測量方法的詳細(xì)介紹。
一、工作原理
萬能硬度計(jì)的工作原理是通過在材料表面施加一定的壓痕力,并測量其壓痕深度或壓痕面積,來反映材料的硬度。硬度值反映了材料抵抗外力壓入的能力,即材料的硬度。
常見的硬度測試方法有:
1、洛氏硬度:通過壓頭施加一個(gè)預(yù)定的載荷,再加上一個(gè)附加載荷,在特定時(shí)間內(nèi)對試樣進(jìn)行壓入,測量壓痕深度并得到硬度值。
2、維氏硬度:通過一個(gè)金剛石四棱錐壓頭施加載荷,壓頭在試樣表面形成一個(gè)對角線長度的壓痕,然后通過壓痕的對角線長度計(jì)算出硬度值。
3、布氏硬度:采用一個(gè)直徑較大的硬質(zhì)球體,在預(yù)定的載荷下壓入試樣表面,測量壓痕直徑后計(jì)算出硬度值。

二、測量方法
1、選擇硬度標(biāo)尺:根據(jù)被測材料的特性,選擇適合的萬能硬度計(jì)硬度標(biāo)尺。例如,洛氏硬度適用于較軟的材料,而布氏硬度則適用于較厚的金屬材料,維氏硬度廣泛應(yīng)用于薄板、微小零件或涂層的硬度測試。
2、準(zhǔn)備工作:在進(jìn)行硬度測試之前,試樣表面需要經(jīng)過處理,確保其表面光滑平整。通常會(huì)進(jìn)行磨光或拋光,以避免因表面粗糙度對測試結(jié)果的影響。
3、選擇合適的壓頭和載荷:根據(jù)所選的硬度標(biāo)尺和被測材料,調(diào)整壓頭類型和載荷大小。不同的硬度標(biāo)尺使用不同的壓頭(如金剛石、鋼球等)和載荷。
4、施加載荷并記錄結(jié)果:在測試過程中,首先將試樣放置在測量平臺(tái)上,確保試樣與壓頭垂直接觸。會(huì)自動(dòng)施加載荷,并保持一定時(shí)間,通常為幾十秒到幾分鐘。測量完成后,通過傳感器或顯示器顯示出硬度值。
5、結(jié)果判斷與換算:還可以根據(jù)不同的硬度測試標(biāo)準(zhǔn)(如洛氏、維氏、布氏)直接顯示測試結(jié)果。如果需要,測試結(jié)果還可以根據(jù)不同的硬度尺度進(jìn)行換算,以便更好地理解不同標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系。
萬能硬度計(jì)是一種多功能的硬度測試儀器,適用于多種材料的硬度測量。通過施加一定的載荷,并根據(jù)壓痕的深度或面積來計(jì)算硬度值。它廣泛應(yīng)用于材料研發(fā)、質(zhì)量控制及工業(yè)生產(chǎn)過程中,對保證產(chǎn)品的質(zhì)量與性能起到了重要作用。