一、操作前准备
1. 设备与环境检查
仪器外观:检查压头、载物台是否清洁,无损伤或污渍;杠杆系统、砝码安装是否牢固,无松动。
电源与接地:接通电源(通常为 220V),确保仪器接地良好,避免干扰。
环境要求:室温控制在 10~35℃,湿度≤80% RH,远离振动源和强磁场。
2. 样品预处理
表面要求:样品表面需光滑平整(粗糙度 Ra≤1.6μm),被测面与支承面平行,避免凹凸或氧化皮。
尺寸要求:样品厚度≥10mm(若厚度不足,可用垫块叠加支撑),测试后背面不得出现可见变形。
温度平衡:样品需与实验室环境温度一致(至少放置 2 小时),避免温度差异影响测量结果。
3. 选择压头与载荷
压头类型:常用压头为 硬质合金球(直径 D=10mm、5mm、2.5mm),根据样品硬度和厚度选择。
载荷选择:根据压头直径和样品材料,按公式 F=KD²(K 为载荷系数)确定载荷。
二、操作核心步骤
1. 安装压头与砝码
压头安装:旋开压头保护罩,将选定的压头垂直旋入主轴孔,确保旋紧(避免测量时晃动)。
砝码配置:根据载荷需求,在杠杆系统上挂接相应砝码(注意砝码挂钩位置与载荷对应,如 1000N 需挂接 10kg 砝码)。
2. 样品放置与对中
放置样品:将样品平稳置于载物台上,顺时针旋转手轮,使载物台缓慢上升至样品与压头轻微接触(观察指针或电子屏提示)。
对中调整:通过旋转载物台或移动样品,使压头中心对准样品被测点(建议距边缘≥2.5D,测点间距≥3D)。
3. 加载与保压
预加载荷:轻轻拉动加载手柄,施加预载荷(约 100N),使压头与样品紧密接触,此时指针或数显屏归零。
主载荷加载:快速平稳地完全拉动加载手柄,直至载荷指示器显示到位(或数显屏显示目标载荷),开始计时保压。
保压时间: 钢、硬合金等刚性材料:10~15 秒; 铸铁、软金属等材料:30 秒; 轻金属(如铝、镁合金):60 秒。
4. 卸载与测量
卸载:缓慢放回加载手柄,待指针或数显屏回到零点后,逆时针旋转手轮降下载物台,取出样品。
压痕测量:手动测量:用带光源的读数显微镜(精度 0.01mm)测量压痕直径 d,取相互垂直的两直径平均值;
自动测量:部分数显硬度计可自动采集压痕图像并计算硬度值,直接读取结果。
安全操作规范
操作时佩戴防护眼镜,避免压头意外脱落或样品飞溅伤人。
更换压头或砝码时,需先降下载物台并断电,确保机械系统处于松弛状态。
禁止超载荷使用仪器,以免损坏杠杆或主轴结构。
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