萬能硬度計是一種常用于金屬、塑料、橡膠、陶瓷等材料表面硬度測試的設備。它具有多種測量模式,可以采用不同的硬度標尺進行測試,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材料對施加力的響應來確定硬度值,以下是其工作原理與測量方法的詳細介紹。
一、工作原理
萬能硬度計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:通過壓頭施加一個預定的載荷,再加上一個附加載荷,在特定時間內對試樣進行壓入,測量壓痕深度并得到硬度值。
2、維氏硬度:通過一個金剛石四棱錐壓頭施加載荷,壓頭在試樣表面形成一個對角線長度的壓痕,然后通過壓痕的對角線長度計算出硬度值。
3、布氏硬度:采用一個直徑較大的硬質球體,在預定的載荷下壓入試樣表面,測量壓痕直徑后計算出硬度值。

二、測量方法
1、選擇硬度標尺:根據被測材料的特性,選擇適合的萬能硬度計硬度標尺。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,維氏硬度廣泛應用于薄板、微小零件或涂層的硬度測試。
2、準備工作:在進行硬度測試之前,試樣表面需要經過處理,確保其表面光滑平整。通常會進行磨光或拋光,以避免因表面粗糙度對測試結果的影響。
3、選擇合適的壓頭和載荷:根據所選的硬度標尺和被測材料,調整壓頭類型和載荷大小。不同的硬度標尺使用不同的壓頭(如金剛石、鋼球等)和載荷。
4、施加載荷并記錄結果:在測試過程中,首先將試樣放置在測量平臺上,確保試樣與壓頭垂直接觸。會自動施加載荷,并保持一定時間,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、結果判斷與換算:還可以根據不同的硬度測試標準(如洛氏、維氏、布氏)直接顯示測試結果。如果需要,測試結果還可以根據不同的硬度尺度進行換算,以便更好地理解不同標準之間的關系。
萬能硬度計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,并根據壓痕的深度或面積來計算硬度值。它廣泛應用于材料研發、質量控制及工業生產過程中,對保證產品的質量與性能起到了重要作用。