1、什么是材料硬度及測試的原理？

　　固體對外界物體入侵的局部抵抗能力，是比較各種材料軟硬的指標(biāo)。由于規(guī)定了不同的測試方法，所以有不同的硬度標(biāo)準(zhǔn)。各種硬度標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)含義不同，相互不能直接換算，但可通過試驗(yàn)加以對比。硬度分為：①劃痕硬度。②壓入硬度。③回跳硬度。

　　聯(lián)爾硬度計(jì)運(yùn)用的是壓入硬度的原理。方法是用一定的載荷將規(guī)定的壓頭壓入被測材料，以材料表面局部塑性變形的大小比較被測材料的軟硬。由于壓頭、載荷以及載荷持續(xù)時間的不同，壓入硬度有多種，主要是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等幾種。
2、如何選擇自己適合自己產(chǎn)品的硬度計(jì)？

　　有明確規(guī)定的，產(chǎn)品有明確規(guī)定需要用哪種硬度計(jì)量的應(yīng)該選擇規(guī)定的硬度計(jì)，結(jié)合自己生產(chǎn)的需要選擇符合自己要求的機(jī)型。沒有明確規(guī)定的，應(yīng)該從所測材料的硬度和厚薄來綜合考慮所適合的材料硬度計(jì)。
3、洛氏硬度計(jì)常見問題及處理方法
洛氏硬度計(jì)雖然結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，但如果長期操作不當(dāng)，檢驗(yàn)硬度失準(zhǔn)，將使產(chǎn)品質(zhì)量受到很大影響，帶來不良后果?，F(xiàn)將我們在檢定中常見的幾種誤差及處理方法介紹如下：
　　一、人為誤差:
（1）操作人員技術(shù)熟練程度不夠，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較差，應(yīng)由熟悉硬度計(jì)的人員使用；
（2）加荷過快，持荷時間短，低硬度的零件硬度偏高，而加荷過慢，持荷時間長，硬度偏低，操作時加荷應(yīng)平整，保持一定加荷時間。
　　二、被測零件影響的因素:
（1）不同的表面光潔度在洛氏硬度測試時，表現(xiàn)出不同的影響。表面光潔度愈低，高硬度測試時其硬度愈高，反之硬度越低，有刀痕的粗糙表面，淬火時首先最快冷卻，或很堅(jiān)硬的表層，硬度值就高。反之，調(diào)質(zhì)件高溫回火時，有刀痕的表層組織先轉(zhuǎn)變，抗回火的能力小，硬度值就低。在測試表面光潔度Δ7以下的零件時，必須使用廢砂輪精磨，再用銼刀銼磨光滑，或用細(xì)的手砂輪磨光，然后揩擦干凈。
（2）熱處理零件表面有鹽漬、沙子等物，當(dāng)加負(fù)荷時，零件會產(chǎn)生滑移，若有油膩存在，金剛頭壓入時起潤滑作用，減小磨擦，增加壓深。這兩項(xiàng)原因使所測硬度值偏低。零件測試的部位氧化皮蔬松層薄的硬度值降低，氧化皮致密層厚的硬度值增高。對欲測硬度的零件必須去除氧化皮，揩擦干凈，不得有臟物。
（3）斜面（或錐度）、球面及圓柱體零件對硬度測試的誤差較平面大。當(dāng)壓頭壓入這種零件表面時，壓入處四周的抗力比平面小，甚至有偏離、滑移的現(xiàn)象，壓深增大，硬度降低。曲率半徑愈小，斜度愈大，硬度數(shù)值的降低愈顯著。金剛石壓頭也容易損壞。對這類零件要設(shè)計(jì)專用工作臺，使工作臺和壓頭同心。
　　三、壓頭的影響:
（1）金剛石壓頭不符合技術(shù)要求或是使用一段時間后有磨損，操作者如不能判斷金剛石的好壞，可由計(jì)量測試機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定。
（2）鋼球壓頭強(qiáng)度和硬度不夠，容易產(chǎn)生變形。鋼球扳壓扁產(chǎn)生永久變形后呈橢圓，短軸垂直于零件表面時，壓痕淺，示值高；長軸垂直于零件表面時，壓痕加深，示值降低，鋼球允差小0.002mm
　　四、載荷方面:
（1）初負(fù)荷：彈簧和主軸、杠桿和百分表之間有摩擦，造成100N的增大或減小。調(diào)整螺絲松曠、調(diào)整移動，頂桿位置不當(dāng)。起始線有差異，引起初負(fù)荷不對。如果初負(fù)荷不對，應(yīng)調(diào)整彈簧、主軸、杠桿、百分表等處的配合。調(diào)整塊的位置移動合適以后，緊固調(diào)整螺絲，同時要緊固頂桿位置，初負(fù)荷的允差應(yīng)小于±2%。
（2）主負(fù)荷：杠桿比例不對，吊桿和砝碼的配重有誤差；主軸、杠桿和砝碼有偏斜，均會使主負(fù)荷產(chǎn)生誤差。杠桿比不對，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。刀口有磨損應(yīng)修復(fù)或更換，主軸變形要進(jìn)行校直。主軸、杠桿和砝碼偏斜應(yīng)撥正。各種標(biāo)尺主負(fù)荷的允差小于±0.5%。
　　五、硬度計(jì)安置不正。硬度計(jì)不處于水平位置，測試硬度時，其值偏低。用水平儀測量水平度，然后墊平硬度計(jì)。
　　六、零件某一測試部位的表面與工作臺接觸不良，或支承點(diǎn)不穩(wěn)固，將會產(chǎn)生滑移、滾動、翹起等現(xiàn)象。這不僅使所得結(jié)果不準(zhǔn)，還會損壞儀器。應(yīng)根據(jù)零件的幾何形狀設(shè)計(jì)合適的工作臺。
　　七、周圍環(huán)境的影響。工廠生產(chǎn)用硬度計(jì)常會因周圍環(huán)境受震動的影響，致使儀器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生松動，示值不穩(wěn)定。硬度計(jì)應(yīng)安裝在無震動或離震源較遠(yuǎn)的地方。 
4、布氏硬度計(jì)常見故障及解決方法介紹
布氏硬度計(jì)因能測出試樣較大范圍的硬度值，因而廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中對未經(jīng)淬火鋼、鑄鐵、有色金屬及質(zhì)地較軟的軸承合金等的布氏硬度值測定。
本文以HB-3000布氏硬度計(jì)為例，談?wù)勔恍┏Ｒ姽收霞芭懦椒ā?
　　1、載荷誤差超過±1.0%或不穩(wěn)定
造成這種故障的原因及排除方法：（1）力點(diǎn)刀刃松動，應(yīng)調(diào)整力點(diǎn)刀刃并擰緊；（2）力點(diǎn)刀刃和支點(diǎn)的磨損會不同程度地增加載荷誤差，應(yīng)研修刀刃；（3）載荷杠桿上的調(diào)整塊位置不適當(dāng)，可根據(jù)情況向前或向后移動，調(diào)整合適后固定緊；（4）壓縮彈簧銹蝕，增大了與壓軸、主軸襯套的磨擦，應(yīng)清洗生銹部位并上防護(hù)油或更換之。（5）加荷不平穩(wěn)，有沖擊振動現(xiàn)象，應(yīng)排除引起不平穩(wěn)的因素。
　　2、加荷速度不能控制在規(guī)定的時間內(nèi)加荷速度過快或過慢，主要是減速器用油粘度過小或過大，應(yīng)清洗減速器，并更換減速器用油。
　　 3、測定的硬度值與標(biāo)準(zhǔn)硬度塊示值不一致造成這種故障的原因及排除方法：
　?。?）布氏硬度計(jì)HB-3000安裝不水平，應(yīng)將布氏硬度計(jì)調(diào)至水平；
　?。?）鋼球表面不光潔或直徑超過允差，應(yīng)用千分尺挑選合格的鋼球換上；
　?。?）壓痕測量裝置誤差偏大，應(yīng)調(diào)整壓痕測量裝置的允許誤差，使其≤±0.5%；
　?。?）砝碼不能垂直放置，砝碼與硬度計(jì)后蓋擦靠，應(yīng)檢查吊環(huán)是否掛在重點(diǎn)刀刃上，吊架吊桿是否平直，否則應(yīng)將吊環(huán)掛于重點(diǎn)刀刃上，校直吊架吊桿；
　?。?）主軸與試臺平臺垂直度，主軸軸線與升降絲桿軸線同軸度超差，應(yīng)分析視其情況進(jìn)行主軸與試臺平臺垂直度、主軸軸線與升降絲桿軸線同軸度的調(diào)整。
　　4、布氏硬度計(jì)HB-3000反復(fù)加卸載荷
造成這種故障的原因及排除方法：（1）按鍵開關(guān)頂桿過長，轉(zhuǎn)向開關(guān)A、B觸點(diǎn)與A1、B1觸點(diǎn)不能脫開，應(yīng)調(diào)節(jié)頂桿長度并固定之；（2）換向開關(guān)安裝位置不當(dāng)，活動擋板不能觸動換向開關(guān)上的銷子，造成換向開關(guān)不換向，應(yīng)調(diào)整換向開關(guān)的安裝位置。
　　5、布氏硬度計(jì)HB-3000載荷全部加上時停機(jī)此種故障原因?yàn)閾Q向開關(guān)接觸點(diǎn)有燒傷、燒蝕現(xiàn)象，造成接觸點(diǎn)接觸不良，應(yīng)對接觸點(diǎn)加以清理打磨或更換新的換向開關(guān)。
　　6、按鍵開關(guān)按下，硬度計(jì)不動作，但有嗡嗡的電流聲
此種故障原因?yàn)殡姍C(jī)缺相，應(yīng)檢查電源是否正常，電源插頭是否插好，電纜線是否有斷路，電源開關(guān)是否完好，電機(jī)接線是否接牢，電機(jī)線圈是否燒壞一組以及換向開關(guān)觸點(diǎn)接觸是否良好等，應(yīng)視其情況分別予以排除。

5、維氏硬度計(jì)常見故障與調(diào)修
　　硬度計(jì)的種類較多，在工礦企事業(yè)和科研單位中應(yīng)用最普遍的以金屬洛氏、布氏、維氏硬度計(jì)為主，其中金屬洛氏和金屬布氏硬度計(jì)相對于金屬維氏硬度計(jì)結(jié)構(gòu)簡單。常見故障的調(diào)修并不是很困難。下面就金屬維氏硬度計(jì)常見故障調(diào)修介紹如下。
　　根據(jù)多年來的工作實(shí)踐，在檢定和修理工作開始前應(yīng)先從調(diào)整工作臺的水平入手，然后觀察主軸、杠桿、升降絲桿、緩沖機(jī)構(gòu)及測量裝置是否正常、靈活。保證對設(shè)備性能有一基本了解。然后再針對出現(xiàn)的情況逐一解決。
　　(1)加荷指示燈、測量顯微鏡燈不亮
首先檢查電源是否接好，然后檢查開關(guān)、燈泡等。如排除這些因素后還不亮，就要看看負(fù)荷是否全部加上或簧片開關(guān)是否正常。排除之后仍不正常，就必須從線路(電路)入手逐步排查。
　　(2)測量顯微鏡內(nèi)渾濁，看不到或看不清壓痕
這應(yīng)從調(diào)整顯微鏡焦距和燈光入手，調(diào)整之后仍不清楚，則應(yīng)分別轉(zhuǎn)動物鏡和目鏡，并分別移動鏡內(nèi)帶虛線、實(shí)線、刻線的三塊平鏡，仔細(xì)觀察問題出在哪一塊鏡面上，然后卸下，用長纖脫脂棉沾無水酒精擦洗干凈，按相反順序裝好后觀測，如仍未解決，則送修或更換測微顯微鏡。
　　(3)壓痕不在視場內(nèi)或稍轉(zhuǎn)動工作臺，壓痕位置變化很大出現(xiàn)這種情況的原因是由于壓頭、測量顯微鏡、工作臺三者軸心不同造成的。由于壓頭固定在工作軸底端，因此按以下順序分別調(diào)整。①調(diào)整主軸下端的活動間隙，以導(dǎo)向座下端面不直接接觸主軸錐面為準(zhǔn)；②調(diào)整轉(zhuǎn)軸側(cè)面螺釘使工作軸和主軸同(軸)心，調(diào)好后，在試塊上壓出一壓痕，觀察其在顯微鏡中位置，并記錄；③輕輕轉(zhuǎn)動工作臺(保證試塊在工作臺上不移動)在顯微鏡下找出試塊上不轉(zhuǎn)動的一個點(diǎn)，此點(diǎn)即為工作臺軸心；④稍松開升降絲桿壓板上的螺釘和底部螺絲，輕移整個升降絲桿，使工作臺軸心與測量顯微鏡中記下壓痕的位置重合，然后固緊壓板螺釘和調(diào)整螺絲，壓出一壓痕相互對照。重復(fù)以上步驟，直至完全重合為止。
　　(4)檢定時示值超差的原因及解決辦法
①測量顯微鏡標(biāo)尺不準(zhǔn)。用標(biāo)準(zhǔn)測微尺進(jìn)行檢查。如不準(zhǔn)可送修或更換。②金剛石壓頭缺損。用80倍立體顯微鏡觀察，看其是否符合金剛石壓頭檢定規(guī)程規(guī)定。如有缺損更換壓頭。③負(fù)(載)荷超出規(guī)程要求或負(fù)荷不穩(wěn)，用小負(fù)荷三等標(biāo)準(zhǔn)測力計(jì)檢查。如負(fù)荷超出要求(±1.0%)但方向一致，這種情況是杠桿比例發(fā)生變化，可松開主軸保護(hù)帽，轉(zhuǎn)動力點(diǎn)觸頭，調(diào)整載荷(杠桿比)，調(diào)整好后固緊。如載荷不穩(wěn)，可能是力點(diǎn)刀刃變鈍、支點(diǎn)鋼球磨損或工作軸與主軸不同心、工作軸內(nèi)有較大摩擦等原因造成。這時檢查刀刃及鋼球，如變鈍或磨損，應(yīng)修整或更換。檢查工作軸并清洗，一定要注意配齊軸周鋼球，同(軸)心的調(diào)整見步驟3。
　　(5)加荷時有沖擊現(xiàn)象
　　這種情況的發(fā)生與緩沖器油太少或油太臟有關(guān)。加滿油或清洗緩沖器后一般就可解決