目 录
1. 概述 2. 原理与结构 3. 技术参数 4.使用方法. 4.1 检查仪器 4.2 试样要求 4.3 测试操作 |
5. 仪器校正. 5.1 零点校正. 5.2 满刻度校正. 5.3 示值校正 6. 压针. 6.1 压针的保护. 6.2 压针的磨损. |
6.3 压针的更换. 7. 硬度块. 8. 测量次数. 9. 型号选择 10. 配置 11. 换算. |
巴氏硬度计(巴柯尔硬度计)是一种压痕式硬度计,最早产自美国。巳氏硬度计有三种型号,其中934-1型巴氏硬度计是代表型产品,应用量最大,一般提到巴氏硬度计主要是指934-1型。
巴氏硬度计主要应用于以下两个领域:其一是铝加工行业,用千测试纯铝、较软
的铝合金、较厚的铝合金、铝板带、铝型材、铝棒、铝铸件、铝锻件及组装好的铝合金制品(铝合金门窗、幕墙等)。相关标准是美国标准ASTMB648-00《使用巴氏硬度计测量铝合金硬度的试验方法》。其二是玻璃钢行业,目前国内外多数玻璃钢制品都要求测试巴氏硬度。相关标准是美国标准ASTMD2583-07《使用巴氏硬度计测量硬塑料压痕硬度的试验方法》,中国标准GB/T3854-2005《增强塑料巴柯尔硬度试验方法》。巴氏硬度计作为计量仪器还制定了相应的计量检定规程,即:JJG610-1989《巴克尔硬度计》。此规程用千新制造、使用中和维修后的巴氏硬度计的检定。
巴氏硬度计小巧,轻便,单手操作,一压即可,无需使用经验,只要伸手可及,在
任何场合都可使用。巴氏硬度计还有如下特点:测最范围宽,从很软的纯铝到特别硬的铝合金都可测试,有效测量范围相当千布氏硬度25-130HBW:应用面广,934-1型可用千测试铝及铝合金、铜及铜合金、玻璃钢、硬塑料等,其改进型可用千测试铅、锡等很软金属及软塑料、橡胶、油毡、皮革、木材等;灵敏度高,仪器有100个刻度,灵敏度远高千铝加工行业常用的韦氏硬度计;无需支撑,只接触试样一侧即可测试,无需移动或支撑试样,适千超大、超厚工件及组合件;换算方便,可以通过查表将巳氏硬度值换算成常用的布氏、洛氏、维氏、韦氏等硬度值。
巴氏硬度可按下式计算:
巴氏硬度计结构如图1所示。
巴氏硬度计的主要测量机构安装在框架上,满度调整螺丝(针筒)内是压针,压针上端是一个由负荷弹簧加载的主轴。负荷弹簧通过主轴施加于压针的试验力由负荷调整螺丝调节。测屋时主轴随压针上下移动,通过杠杆使指示表指示出硬度读数。装千框架后部的支脚保证使压针垂直千被测表面,左右两片机壳保护内部机构不被损坏或改动。
硬度计在自由状态时,压针尖端高出满度调整螺丝端面0.76mm,相当千100分度。此时指示表指示零点。
量 程 0-100HBa,有效测量范围相当千25-135HBW
分辨率 0.5Hba
示值误差
81-88HBa土1HBa
42-48HBa土2HBa
重复性误差
81-88HBa土1.5HBa
42-48HBa土2.5HBa
重量0.5kg
- 1检查仪器
4.1.2满刻度检查。将仪器置于坚硬平坦的表面上(例如玻璃板),加压于机壳,使压针全部退回到满度调整螺丝内,此时指示表应指示100士1。如果超差,应按第5.2条进行满刻度校正。
4.1.3示值检查。将仪器附带的硬度块置于坚硬平坦的表面上,测试硬度块,两个硬度块的读数都应在其标示的硬度范围内。如果超差,应按第5.3条进行示值校正。
- 2试样要求
4.2.2试样厚度应不小千1.5mm,测试后试样支承面上不应有明显的变形痕迹。试样尺寸还应保证使压针尖端到任一边缘的最小距离不小千m3m。
4.2.3为了测试准确,必须保证压针与试样表面垂直。因此,试样应有足够大的面积,应尽措使仪器的支脚与压针尖端置于同一平面上。
如果山于试样较小、较窄、弯曲等原因,不能使压针尖端与支脚处千间一平面内,则可通过垫高支脚的办法实现上述条件,另外应注意支脚的两个支撑面必须接触同一表面。
4.2.4应确保在当前测试点上压针周围3m内没有以前测试留下的旧压痕。
4.2.5试样应放置平稳,小块试样应放置在坚硬稳固的支撑面上(如钢板、玻璃等)。试样不应翘起,测试过程中试样不应有任何移动或弹性变形。
- 3测试操作
对千较软材料,测试后读数会逐渐降低,测试时应快速读数,尽最读取观察到的最大读数。
- 1零点校正
- 2满刻度校正
- 3示值校正
对另一块硬度块进行测试,示值应指示到硬度块标示的硬度范围内,如有偏差可做
微调。校正好的仪器在“硬”、“软“两个硬度块上测试,读数都应在硬度块标示的范围内,如果做不到,说明压针已经磨损,应更换新的压针。
- 1压针的保护
警告!!!
不要尝试将已损坏的压针打磨后重新使用。
- 2压针的磨损
将仪器置千玻璃板上,压下仪器,指示表应指到满刻度100土l的位胃,如果不是
100士1,说明压针已发生磨损。在同一表面放上硬度块,测试硬度块,如果指示表的读数不在硬度块标示值的范围内,也可以证明压针发生了磨损。
压针发生了磨损,应对仪器进行校正,如果校正之后仍然不能同时使两个硬度块的
测晕读数都在硬度块标示的范围内,则说明压针已发生了较大磨损,压针长度已小千允许的范刚,此时应更换压针。更换压针后应重新校正仪器。
- 3压针的更换
6.3.1取下机壳侧面的紧固螺钉。
6.3.2扶住弹簧筒,保证它不掉下来,将仪器框架从机壳上方取出。
6.3.3旋松负荷调整螺丝,直至螺丝的十字槽从框架上方凸出来。
6.3.4将仪器倒置,注意防止弹簧和主轴掉下来,旋松锁紧螺母,取下满度调整螺丝。
6.3.5取出旧压针,换上新压针,重新旋入满度调整螺丝,使其从框架下部露出5mm。
6.3.6在玻璃板上测试,读出最大值读数,注意不要过度加压偏转,指针超过110刻度会使指示表损坏,调整满度调整螺丝,直至获得读数100±1.
6.3.7旋紧锁紧螺母,重新检查满度值。
6.3.8检查并校正示值。
6.3.9重新装上仪器,检查满度值和示值。
硬度块只可使用其有数值的正面,不可两面使用,两面使用的硬度块会得出错误的读数。
测试硬度块时应避免在距离边缘或旧压痕3MM范围内测试,在旧压恒附近取得的读数会不准确。
备用的硬度块可找上海京工买到。
在均质材料和非均质材料上对应不同 硬度值的推荐测量次数如表1,表2标示。
表1 铝合金材料上的测量次数(根据ASTM B648-2000)
巴氏硬度值 | 最少测量次数 |
50 | 6 |
60 | 5 |
70 | 4 |
80 | 3 |
表2.玻璃钢与硬塑料上的测量次数(根据GB/T3854-2005)
非增强塑料(硬塑料) | 增强塑料(玻璃钢) | ||
巴氏硬度值 | 最小测量次数 | 巴氏硬度值 | 最小测量次数 |
20 | 9 | 30 | 29 |
30 | 8 | 40 | 22 |
40 | 7 | 50 | 16 |
50 | 6 | 60 | 10 |
60 | 5 | 70 | 5 |
70 | 4 | ||
80 | 3 |
选购附件:高值硬度块,低值硬度块,备用压针。
巴氏硬度值可以换算成布氏,韦氏,洛氏,维氏等硬度值,如表4所示,换算曲线如图2图3所示。
表4.硬度换算表
|
布氏 |
维氏 |
|
洛氏 |
|
布氏 |
维氏 |
|
洛氏 |
||||||
B |
E |
F |
H |
B |
E |
F |
H |
||||||||
35 |
|
21 |
|
|
|
|
32 |
68 |
60 |
65 |
11.0 |
|
71 |
70 |
94 |
36 |
|
22 |
|
|
|
|
35 |
69 |
62 |
67 |
11.4 |
|
73 |
72 |
95 |
37 |
|
23 |
|
|
|
|
37 |
70 |
64 |
70 |
11.8 |
17 |
75 |
74 |
97 |
38 |
|
24 |
|
|
|
|
40 |
71 |
67 |
72 |
12.2 |
23 |
76 |
75 |
98 |
39 |
|
25 |
|
|
|
|
42 |
72 |
69 |
75 |
12.6 |
28 |
78 |
77 |
99 |
40 |
25 |
26 |
|
|
|
|
45 |
73 |
72 |
78 |
12.9 |
33 |
80 |
79 |
100 |
41 |
25 |
27 |
|
|
|
|
47 |
74 |
75 |
81 |
13.3 |
38 |
81 |
80 |
101 |
42 |
26 |
28 |
|
|
|
|
49 |
75 |
78 |
85 |
13.7 |
42 |
83 |
82 |
102 |
43 |
27 |
29 |
|
|
|
|
51 |
76 |
80 |
88 |
14.0 |
47 |
84 |
83 |
103 |
44 |
27 |
30 |
|
|
|
|
54 |
77 |
84 |
92 |
14.3 |
51 |
86 |
85 |
104 |
45 |
28 |
30 |
|
|
|
|
56 |
78 |
87 |
95 |
14.7 |
55 |
87 |
86 |
105 |
46 |
29 |
31 |
|
|
|
|
58 |
79 |
90 |
99 |
15.0 |
59 |
89 |
88 |
106 |
47 |
30 |
32 |
|
|
23 |
|
60 |
80 |
94 |
103 |
15.3 |
63 |
90 |
89 |
106 |
48 |
30 |
33 |
0.7 |
|
26 |
|
62 |
81 |
97 |
108 |
15.6 |
66 |
91 |
90 |
107 |
49 |
31 |
34 |
1.3 |
|
28 |
|
64 |
82 |
101 |
112 |
15.9 |
70 |
92 |
91 |
108 |
50 |
32 |
35 |
1.9 |
|
31 |
|
66 |
83 |
105 |
117 |
16.2 |
73 |
94 |
92 |
109 |
51 |
33 |
36 |
2.5 |
|
34 |
|
68 |
84 |
109 |
121 |
16.4 |
76 |
95 |
93 |
109 |
52 |
34 |
38 |
3.1 |
|
36 |
|
70 |
85 |
113 |
126 |
16.7 |
79 |
96 |
94 |
110 |
53 |
35 |
39 |
3.6 |
|
39 |
30 |
72 |
86 |
117 |
131 |
16.9 |
81 |
97 |
95 |
111 |
54 |
37 |
40 |
4.2 |
|
41 |
34 |
73 |
87 |
121 |
137 |
17.2 |
84 |
98 |
96 |
111 |
55 |
38 |
41 |
4.7 |
|
44 |
37 |
75 |
88 |
126 |
142 |
17.4 |
86 |
99 |
97 |
112 |
56 |
39 |
43 |
5.3 |
|
46 |
40 |
77 |
89 |
130 |
|
17.6 |
88 |
100 |
98 |
112 |
57 |
40 |
44 |
5.8 |
|
48 |
43 |
78 |
90 |
135 |
|
17.8 |
90 |
101 |
98 |
113 |
58 |
42 |
45 |
6.3 |
|
50 |
46 |
80 |
91 |
140 |
|
18.0 |
|
102 |
99 |
114 |
59 |
43 |
47 |
6.8 |
|
53 |
48 |
82 |
92 |
145 |
|
18.2 |
|
103 |
100 |
|
60 |
45 |
49 |
7.3 |
|
55 |
51 |
83 |
93 |
|
|
18.4 |
|
103 |
100 |
|
61 |
46 |
50 |
7.8 |
|
57 |
54 |
85 |
94 |
|
|
18.6 |
|
104 |
101 |
|
62 |
48 |
52 |
8.3 |
|
59 |
56 |
86 |
95 |
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18.7 |
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105 |
102 |
|
63 |
50 |
54 |
8.8 |
|
61 |
59 |
88 |
96 |
|
|
18.9 |
|
106 |
102 |
|
64 |
51 |
56 |
9.2 |
|
63 |
61 |
89 |
97 |
|
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19.0 |
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106 |
103 |
|
65 |
53 |
58 |
9.7 |
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65 |
63 |
90 |
98 |
|
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19.2 |
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107 |
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66 |
55 |
60 |
10.1 |
|
67 |
66 |
92 |
98 |
|
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19.3 |
|
107 |
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67 |
57 |
62 |
10.6 |
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69 |
68 |
93 |
100 |
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19.4 |
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108 |
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注:由于软金属材料的性质,使不同硬度测量系统间不能建立统一的关系,因此换算曲线及换算表仅供作参考,建议对于每种材料通过试验来确定巴氏硬度换算关系。