HB-3000布氏说明书解析

HB-3000型布氏硬度计

用户使用手册

莱州华银试验仪器有限公司

（原山东掖县材料试验机厂）

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。

HB-3000型布氏硬度计可用于测定未经淬火钢、铸铁、有色金属及质地较软的轴承合金等的布氏硬度值；适用于厂矿、科研单位和大专院校试验室。

布氏硬度试验是把一定直径的淬火钢球以规定的负荷压入试样表面经规定的保荷时间后卸除负荷，测量试样表面的压痕直径(见图1)，计算出布氏硬度值。改值以试样压痕表面积上的平均压力（公斤力/毫米2）表示(见表1)。用式（1）计算：

布氏硬度=0.102*)(222d D D D F

--π……………… (1) 表1 符号及名称

符号

名称 单位 D

硬质合金球直径 毫米 F

试验力 牛顿 d

压痕平均直径 毫米 d 1,d 2

在两相互垂直方向测量的压痕直径 毫米 h

压痕深度 毫米 HBW 布氏硬度

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图1 布氏硬度试验原理图

对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕的直径，见图1。

示例:350HBW5/750 表示用直径5mm 的硬质合金球在7.355KN 试验力下保持10s-15s 测定的布氏硬度值为350.

*本节“试验原理”的内容参考中华人民共和国国家标准《金属布氏硬度试验》（GB/T231.1-2002）

概述 试验原理 产品介绍

布氏硬度试验最常用的标准条件是硬质合金球压头为10毫米（见图2）、负荷为3000公斤力，此时最能体现布氏硬度的特点。但是，由于试样的软硬不同、大小不一，一种负荷、一种钢球是不能满足的。对于同一试样，采用不同直径的钢球及不同的负荷，要得到相同的硬度值；或者说要获得可以比较的结果，只有在负荷与钢球直径的平方之比为一常数时才可能（见表2）。

表2 布氏硬度试验钢球直径和负荷选择表

负荷F 与钢球D 2之比 钢球直径D 硬度范围 (硬度值)

适用对象 10 5 2.5 1.25

1 30 3000 750 187.5 46.9 30.0 140-(945) 钢、灰口铸

铁、铝 10 1000 250 62.5 15.6 10.0 48-315

5 500 125 31.2 7.8 5.0 23.8-158 退火铝

2.5 250 62.5 15.6

3.9 2.5 11.9-79 轴承合金

1.25 125 31.2 7.8

2.0 1.2 6.0-39 导线

0.5 50 12.5 3.1 0.8 0.5 2.4-15.8 柔软材料

图2硬质合金球压头

主要技术参数见表3、图3

表3主要技术参数

项目（代号）

内容

高度（H ）

842毫米 宽度（W ）

268毫米 长度（L ）

700毫米 试件最大高度（带保护套）（B ）

230毫米 压头中心至机壁距离（A ）

120毫米 硬度计净重

210公斤 硬度单位

试验力级数（kgf ） 硬质合金压头（mm ） 布氏 187.5 250 750 1000 3000 2.5 5 10 技术参数 适用范围

图3 外形尺寸示意图

机构部件简述

本硬度计属杠杆硬度计结构，这种硬度计体积小，便于使用，广泛应用于生产一线，其结构见图4

本硬度计主要包括升降部件，主轴部件，杠杆系统，减速器部件，换向开关部件组成。

试验时，试样置于工作台上，硬质合金钢球压头安装在主轴下端，负荷经杠杆放大后作用在钢球上，并将钢球压入试样表面，卸除试验力后，测量所得压痕直径，并由此得到试样的硬度值。硬度试验必须按照试验等有关规定进行。

☐硬度计有铸铁机身（9），在机身前台上，安装了丝杠座（1），丝杠座中装有配合精确的丝杠（2），丝杠上端装有可更换的工作台（3），工作台上升与下降依靠丝杠的上下移动，而丝杠的移动则由转动手轮（7）通过螺母（4）来实现的。在手轮与螺母之间装有钢球弹性定位器（5），当压头与试样触并产生一定压力时，钢球弹性器失效，手轮与螺母产生相对滑动，以保证接触压力不超过一定范围。

☐杠杆机构由大杠杆（14）、小杠杆（16）、吊环（15）压轴（18）组成，大杠杆比1：12.5，小杠杆比1：4，总杠杆比为1：50。

☐试验力是通过杠杆系统而施加在试样上的。在大杠杆长臂上的吊环上挂有可更换的砝码（10），砝码组合分别得出下列试验力：1839、2452、7355、9807、29420牛顿（187.5、250、750、1000、3000Kgf）。试验力的施加是通过电动机（6）自动进行的，该电动机装在机身上，电动机的转动由减速器传动到连杆（13）上，连杆下降时试验力经大杠杆（14），小杠杆（16），压轴（18）

及主轴衬套传至压头。

☐压轴部件是由弹簧（19）、压轴（18）、主轴衬套（20）等零件组成的，弹簧在非工作状态下将主轴衬套靠在主轴座上，并使压轴紧靠在小杠杆中间的刀刃支承上，从而保持压轴的精确位置。当试样与压头接触时主轴衬套被顶起，这样确定压轴工作进的位置，保证了试样与压头中心对准。

☐减速器是由两级蜗轮机构组成，传动比均为1：40，故总传动比I：40*40=1600。

曲柄（11）的转动是由减速器带动的，由曲柄连杆、叉形摇杆（12）组成连杆机构，在电动机反转后连杆重新升起，试验力从压轴上卸除。

☐换向开并关是控制电动机转向的装置，以使加卸试验力时自动进行。

图4零部件示意图

1.丝杠座

2.丝杠

3.工作台

4.螺母

5.定位器

6.电机

7.转动手轮

8.换向开关

9.机身 10.砝码 11.曲柄 12.叉形开关 13.连杆 14.大杠杆 15.吊环 16.小杠杆

17.刀垫 18.压轴 19.弹簧 20.主轴衬套