表二

第三个问题是读数显维镜的使用。读数显微镜放大倍率为20X,视场直径9mm,有效测量范围6mm。它的外形结构示意图（图一）

读数显维镜的技术参数：

读数显维镜的使用方法：
----将读数显微镜置于硬度块或试件上，在长镜筒的缺口处用自然光或灯光照明。在视场中同时看清分划板上的字和刻线及试件上的压痕，如感觉压痕不清晰，可转动目镜调节套调至压痕轮廓清晰即可。硬度块或试件上的压痕同时清晰，这在出厂时已调整好。
进行测量时，先转动读数鼓轮，在读数鼓轮的圆周上刻有从0-90的数字和100格线条，每一小格为0.005mm,转动鼓轮一圈为0.5mm。鼓轮刻线见图二。目镜内有二块分划板，在固定分划板上刻有从0-8的数字，每一个数字间隔为1mm（分划板刻线见图三），在移动分划板上刻有用于测量的黑色刻线。当鼓轮开始转动后，刻有黑线的分划板开始移动，这时既可对压痕进行测量。测量时先将刻线的内侧与压痕直径一边相切，记录测得的数据，然后再转动鼓轮，移动刻线到压痕直径的另一边，同样，用刻线的内侧与压痕直径相切，再记录测得的数据，把二个数据相减即为压痕直径的长度。用同样的方法转动900测量另一个方向压痕的直径，两个直径的算术平均值查表可得其硬度值。
布氏硬度的标记有规定的书写方法，如218HBW10/3000，HBW表示布氏硬度试验使用硬质合金钢球压头；10表示使用10mm钢球压头；3000表示其试验力为3000Kgf；218表示在这一系列条件下试验所得的硬度为218HB。

测试举例：将一打好布氏硬度压痕的硬度块或试件放在平稳的台面上，把读数显微镜放在硬度块或试件上，在视场中可见一被放大的布氏压痕。转动鼓轮将刻线移动到“0”位即对零，如有少量的误差可记在心里（在以后的读数中扣除或增加，因每人的测量习惯和观察的角度不同会引起这误差），继续转动鼓轮使刻线的内侧与压痕的一边相切，得一读数为2.971mm（2.971mm是鼓轮转动5圈，在鼓轮上的格数是94.2格，0.2格是估读数，这样总格数是594.2格，0.005×594.2=2.971mm），然后再转动鼓轮，使刻线的内侧与压痕另一边相切（注意：在转动过程中，硬度块或试件与读数显微镜必须保持一致），又得一读数为4.000mm,则压痕直经为二次读数之差,即 4.000-2.970=1.029（mm），见图四。将读数显微镜旋转900，在压痕垂直的方向按上述方法测量，可得另一直径为1.031mm，两次压痕直径读数的算术平均值既为直径的长度（1.029+1.031）÷2=1.030mm。如选择612.9N（62.5Kgf）的试验力,φ2.5mm的球压头，在对照表中查到压痕直径为1.030mm这一栏时的硬度为71.7HBW。

读数显微镜的保养：
a. 读数显微镜的精度在出厂时已调整好，不允许自行拆装，由此而影响该显微镜的读数精度由客户负责。
b. 读数显微镜存放和使用时，应避免灰尘，潮湿和有腐蚀性气体的环境中。
c. 如读数显微镜透镜表面有脏物应用柔软的脱脂棉、擦镜纸拭擦，碰到油渍污染时，可用脱脂棉蘸取少许酒精和乙醚混合液轻擦。
布氏硬度计由于其试验力大，一般都采用双杠杆结构，杠杆比1∶50~1∶60之间，这样最大的试验力3000Kgf在杠杆尾端施力处只要施加60~50Kgf的负荷即可实现。我们采用步进电机作为动力源，通过同步带轮、加载丝杆和杠杆进行加荷。同时通过压力传感器反馈到面板上，在整个试验过程中它都显示出负荷变化的瞬时值，它的优点是负荷始终报持在正确的范围内。大家知道通过杠杆进行加载，只有杠杆在水平位置时，杠杆比才保持正确。一旦杠杆上下转动时，杠杆比就会发生变化，对采用大杠杆比的硬度计，它显然不合适，所以机械式的布氏硬度计如果它没有自动补偿措施，那么它的试验力很难保证。电子布氏硬度计的设计和编程相当复杂，但是它的结构却很简单，这对操作、使用和维修来讲就相当方便了。
洛氏系列：
----洛氏硬度试验的特点是简单和迅速。由于洛氏硬度计操作简单，压痕不需要目镜来测量，所以工作效率较高。在一般的企业单位中应用相当广泛，但是它的精度不如布氏和维氏（在布氏或维氏450HBW左右，洛氏只有45HR，相差10倍。在世界上，科技发达的国家一般都采用布氏和维氏。）。洛氏硬度试验按最新的国家标准分为洛氏HR（9个标尺）表面洛氏N、T（2个标尺）塑料洛氏M、L、R（3个标尺），我将洛氏系列的各个标尺所对应的压头、负荷和适用情况列一个表这样方便大家查找和参考。见表三，
表 三

----从表中可以看到使用金刚石压头做试验的，相应的硬度较高，钢球的直径越大相对试件的硬度越低，还有试验力的大小，力越大被测试件的硬度越高。现在看一下标尺A、D和C这三个标尺在同一类中，都使用金刚石压头，但试验力不同适用的对象也不同，这要看客户的要求，被测试件的材料，热处理的情况而决定。再看一下15N、30N和45N这一类，它们使用的压头都是金刚石圆锥角压头，被测试件的对象也相同，只是试验力不同，标尺跟着不同，这不但要看客户的要求，重要的是看被测试件的具体情况来决定。标准块的硬度范围，从这一列中我们可以看到，你要测试的硬度越高，测试数值越小（这并不是数值大小来决定硬度的高低，硬度的高低只有在同一个标尺中可以比较大小，不同的标尺之间只有对照，其结果也只能参考，而不能作为其判定的硬度数据。），一般来讲大的数值往往是较低的硬度（在不同的洛氏标尺中，不是绝对的，仅供参考），我讲这一点只是便于大家能够容易记着。
----洛氏硬度计按其加载的形式可分为二种，手动和电动。HR-150A型手动洛氏硬度计、HBRV-187.5型布洛维硬度计和HD9-45型光学表面洛氏硬度计都属于手动的。HR-150DT型电动洛氏硬度计、HRM-45型电动表面洛氏硬度计、HRS-150型数显洛氏硬度计、HRMS-45型数显表面洛氏硬度计和HRSS-150型数显洛氏表面洛氏硬度计都属于电动的。手动形式的优点是结构简单，不需要用电，故障率低，维修方便。它的缺点是加荷、保荷和卸荷的时间控制不一定相同，影响硬度的误差。正确的加荷时间为（2~6）秒，保荷的时间为（5±2）秒，卸荷的时间为（2~3）秒，整个过程应平稳地推动手柄，使负荷均匀无冲击地加载和卸荷。电动形式的优缺点与手动的正好相反。
在洛氏系列的硬度计中HBRV-187.5型布洛维硬度计和HD9-45型光学表面洛氏硬度计我再讲一下，这二种型号的硬度计中包含了布氏和维氏的试验。HBRV-187.5型布洛维硬度计共有7级试验力。三种试验方法，其中维氏硬度（HV）有二级试验力（30、100Kgf）；布氏硬度（HB）有三级试验力（31.25、62.5、187.5Kgf）；洛氏硬度（HRA、HRC、HRB）有三级试验力（60、100、150Kgf）。在使用中请注意：只有在使用维氏30Kgf时要将“0”号小砝码取下，在其余的试验中都要将小砝码安放在原处。HD9-45型光学表面洛氏硬度计中有30Kgf一级试验力能测试维氏硬度，在仪器的附件中已为你配备了维氏压头和测量显微镜（有关维氏的试验要求在下面维氏系列中再讲）
维氏系列：
维氏硬度计按其试验力的大小分为显微维氏、小负荷维氏和维氏硬度计。显微维氏的试验力≤200gf；小负荷维氏的试验力200＜F≤5Kgf；维氏＞5Kgf，在生产企业设计和生产的维氏硬度计并不按照它的划分，而是按照客户的要求进行生产他们认为适合市场要求的产品。目前市场上销售的显微硬度计其试验力都在10gf~1000gf；小负荷维氏硬度计其试验力一般在5000gf~10Kgf；维氏硬度计其试验力一般在10Kgf~100Kgf。维氏试验的适用范围相当广泛，它几乎可对所有金属材料和一些较高硬度的非金属材料进行测试，如玻璃、陶瓷、宝石等材料的硬度测试。它是工矿企业、质检部门、中心试验室、大专校院和科研机构理想的硬度测试仪器。随着我国科技工业的高速发展，新材料新工艺的不断开发和WTO的加入，维氏系列硬度计的需求还将有一个新的提高。维氏硬度的范围大约在（0~2000）HV，但是目前国内维氏硬度块的传递大约在（200~800）HV之间。但是这并不影响客户的使用，硬度块主要用来校验仪器的正确性，当然硬度块越接近其误差越小，只要试验力正确，其系统正常它的误差是非常小的，不会影响到它的测试精度。维氏硬度块与布氏硬度块一样，其标记是有规定的，如：700HV1表示维氏硬度试验的试验力是1000gf，得到的维氏硬度值为700HV。
维氏系列硬度计的结构一般有二种，一种是直接加荷，另一种是间接加荷（通过杠杆进行加荷）。显微维氏硬度计都采用直接加荷；小负荷维氏硬度计有直接加荷的也有间接加荷的；维氏硬度计都采用间接加荷的（主要看设计的思路和试验力的大小）。HV-1000型显微硬度计、HVS-1000型数显显微硬度计和HVS-1000Z型自动转塔数显显微硬度计都是直接加荷的。维氏系列硬度计有：HVS-5型和HVS-10型数显小负荷维氏硬度计；HVS-30、HVS–50型数显维氏硬度计都采用间接加荷。显微硬度计不但能进行维氏试验，还可以进行努氏试验（只要配上努氏压头）。努氏试验可以对硬度很高的材料进行测试，目前国内外已有不少的客户来配努氏压头进行努氏试验，尤其是一些科研单位研究新材料和新工艺。
维氏试验的压痕和布氏试验的压痕一样，需要用目镜来进行测量。其原理和布氏的读数显微镜相同，它的二块分划板都可以移动，用二根移动刻线的内侧来对零进行对压痕的测量。目镜读数比读数显微镜方便，但其价格也高。在左面的一块分划板上有一个“十”字线，它是我们校正压头使其两根棱线处在水平位置。在维氏系列中我们配置的目镜都是相同的，放大的倍率都市10×，只是物镜的倍率不同有10×、20×和40×，使用两个物镜的硬度计一般高倍率的作为测量用，低倍率的作为观察用，但我公司提供的硬度计高、低二个物镜都能测量用，把测量范围一下扩大到二台仪器的用途。
客户对产品的要求
1.客户有明确的要求：
有明确的要求时，说明客户对前来购买的产品已了解过、同行中介绍过或在其产品图纸上有明确的规定，如：洛氏HRC的硬度试验，那么我们就可以在洛氏系列中为他们介绍各型号的不同性能和适用的范围。
2.客户无明确的要求：
当无明确的要求时，这就需要我们用掌握的硬度计知识来为客户选择他们所需要的硬度计。首先我们必须了解客户需要测试的材料、材料的热处理情况和硬度试验的方法，以及他们对性能价格比的要求，这样才能选择适合他们所需要的产品。当然材料的品种很多，形状也都不相同，我们需要注意的是一些不规则的试件、薄片、球体和特别小的试件（金属原材料的硬度相差不是很多，除非是一些特软的材料），硬度试验的原则是被测试件的平面必须与压头的轴线垂直，否则将造成仪器的损坏。有些试件需要做镶嵌，做镶嵌的试件只能在显微硬度计中，因为镶嵌件在大的试验力作用下将发生变形，无法测到正确的硬度值。材料的热处理也是我们需要注意的方面，进行不同的处理方法得到硬度相差很大，如淬火和退火是完全不同的要求。还有表面热处理和镀层，这里的变化很大，但是我们只要掌握其加工的深度或厚度，就可以在布氏、洛氏、表面洛氏、小负荷维氏或显微硬度计中选择。在此我需要讲清一个问题，不是所有的材料都能进行硬度试验，包括一些特软的金属。在国外有对水果、纸张、木材和巧克力等进行硬度测试的仪器，还有一些科研单位正在进行超小负荷硬度计的研制开发。再讲一下试件的厚度问题。试件的厚度直接影响到硬度计的选择，根据国家标准的规定试件的厚度必须不小于压痕深度的8～10倍。那么怎样来知道试件满足规定的要求，这里介绍几种方法。
a.直接观察法：
将试件按照规定的要求进行试验，待试验结束观察其试件的边缘和背面（支持面）是否出现变形的痕迹。如果有痕迹出现，试验的结果无效。说明试件的厚度太薄不能满足试验的要求，这时有二种选择，一是重做试件，不一定可能有些零件不能改变。二是选择较小的试验力或较大的钢球压头，这也只能在规定的要求内进行。
b.公式计算法：
布氏硬度试件厚度的计算公式：h＝0.102F/πD·HB。也可用圆内相交弦定理。
洛氏硬度试件厚度的计算公式：h＝0.002×（100－HR）×10。（适用A、D、C）。
h＝0.002×（130－HR）×10。（适用F、B、G、H、E、K）。
表面洛氏硬度试件厚度的计算公式：h＝0.001×（100－HR）×10。（N、T）。
维氏硬度试件厚度的计算公式：h≈1/7d。
c.查表法：
布氏试验试件最小厚度表：

二．各类布、洛、维硬度机的注意事项和一般故障的处理
1.环境：
1.1硬度机试验应在室温（23±5）℃范围内进行；
1.2周围环境清洁、无震动；
1.3周围环境无腐蚀性介质；
1.4室内的相对湿度不大与65％。
2.安装要求：
硬度机应放置在稳固的工作台上，并调至水平，水平度不大与1m/1mm。工作台外形尺见图2(仅供参考)，在工作台适当的位置上开一个（φ90mm）孔，为丝杆升降之用。

3.调试时要注意几个问题：
3.1.在调试使用仪器时应仔细阅读使用说明书，详细了解操作布骤及注意事项，避免由于使用不当而造成仪器损坏或发生人身安全事故。
3.1.1.电源电压：AC220/50HZ。电源插座必须用三芯插座，接地端必须符合规定的保护接地要求。
3.1.2.数显式硬度计对电源电压的要求比较高，在使用时要有较稳定的电压。
3.1.3.对有油缸结构的硬度计在调试时要注意不要将油加得过量，使油溢出而影响光学镜头、接地线等，使仪器不能正常工作。有油缸的硬度计包括：HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计、HR-150A型洛氏硬度计、HD9-45型表面洛氏维氏硬度计等。
3.2.硬度块的使用要求：
3.2.1布氏硬度块：试验面应无影响压痕测量的划痕，表面清洁。在测试时两相邻压痕中的距离不应小于压痕直经的3倍，压痕中心至标准块边缘的距离不应小于压痕直径的2.5倍。标准块的有效期为一年，复检合格后检定周期为二年。
3.2.2洛氏硬度块：试验面应无影响压痕测量的划痕，表面清洁。在测试时两相邻压痕中心的距离不小于2mm, 压痕中心至标准块边缘的距离不小于1mm。标准块的有效期为一年。一年复检，复检合格后检定周期为二年。
3.2.3维氏硬度块：试验面应无影响压痕测量的划痕，表面清洁。在测试时两相邻压痕中心及压痕中心与标准块边缘的距离不应小于压痕对角线长度的2.5倍。标准块的有效期为一年，复检合格后检定周期为二年。
4. 硬度计一般故章的排除：
4.1布氏硬度计一般故章的排除：

4.2 洛氏硬度计一般故障的排除

4.3维氏硬度计一般故障的排除