THB-3000D
使用前请仔细阅读说明书 电子布氏硬度计
使用说明书
通过ISO9001-2000国际质量管理体系认证
执行标准：GB/T 231.2-2002
注意事项
1.本仪器的电源插座必须用单向三芯插座，接地端必须符合规定的保护接地要求。
2.在使用本仪器前应仔细阅读使用说明书，详细了解仪器操作步骤及使用注意事项，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.本仪器各电器元件、开关、插座安置位置，严禁自行拆装。如果擅自拆装，将有可能引发事故。 4.仪器机构、电器严禁擅自拆装，造成仪器损坏或发生人身事故，责任由用户自负。
1
目 录
1 产品简介 3 2 主要技术参数 4 3 硬度计的安装和调试 5 4 各键的功能 5 硬度计的调整和注意事项 6 硬度计的保养 7 电气原理简介 15 8 读数显微镜的使用 9 布氏硬度计算 10读数显微镜保养注意事项 11 装箱单
6 14 15 16 18 19 19
2
1. 产品简介 硬度是材料机械性能的重要指标之一，而硬度试验则是判断金属材料或产品零件质量的重要手段。所谓硬度，就是指材料在一定条件下，抵抗另一本身不发生残余变形物体压力的能力。抵抗的能力越大，硬度越高，反之则硬度低。
布氏硬度试验主要用于铸铁、钢材、有色金属等材料的硬度测定，此外还可以用于硬质的塑料、电木等某些非金属材料硬度的测定。适用于工厂、车间、试验室、大专院校和科研机构。
布氏硬度试验是用一定直径的钢球，以规定试验力压入被试验物体的表面（图一），经规定的保持试验力时间后，卸除试验力，用读数显微镜测量试件表面的压痕直径，计算压痕的球形表面积所承受的平均压力（N/mm2），即布氏硬度值。从以下计算公式中可得到布氏硬度值：
HB=0.102×
式中：F——通过钢球加在试样上的试验力，单位为N。
D——钢球直径，单位为mm。 d——压痕直径，单位为mm。 0.102——规定的系数。
2F 22πD（D-√D-d Dd
图1
3
h2. 主要技术参数 2.1 试验力级数：612.9N（62.5kgf） 4900N（500kgf）
980N（100kgf） 7355N(750kgf) 1225N（125kgf） 9800N（1000kgf） 1839N（187.5kgf） 14700N（1500kgf） 2452N（250kgf） 29400（3000kgf）
2.2 硬度测试范围：8～650HBW 2.3 示值精度： 标准硬度块 ≤125 HBW
125 HBW＜HBW≤225 HBW ＞225 HBW
示值最大误差δ(%) ±3 ±2.5 ±2
示值重复性误差Hcf(%) ≤3.5 ≤3.0 ≤2.5
2.4 读数显微镜放大倍率：15倍 2.5 测微鼓轮最小分度值：0.005mm 2.6 试样最大高度：240mm
2.7 压头中心至机体最大距离：130mm 2.8 电源电压：AC220V/50Hz 2.9 外形尺寸：（760×530×185）mm 2.10 重量：120kg
4
3. 仪器安装和调试 3.1 硬度计的工作条件
3.1.1 硬度试验应在室温（23±5）℃范围内进行，如果超出该温度范围，则应在检验报告中说明： 3.1.2 环境清洁，无震动； 3.1.3 周围无腐蚀性气体：
3.1.4 安装在稳固的工作台上，（外形尺寸仅作参考）并调至水平，水平度不应超过0.2/1000，在工作台上适当的位子上开一个Φ80-90的孔，为丝杆升降之用（如图2）。
≥≥
图2
3.2 拆箱和安装
3.2.1 旋下外包装箱下面的四个螺母，将外包装箱向上托出，吊起硬度计，卸下底板上的四个安装螺钉，将硬度计放在调试好的工作台上。
3.2.2 卸去升降丝杆和压头轴之间的垫块，用汽油将升降丝杆上面防锈油擦干净，待干燥后涂上适量薄质机油润滑。
3.2.3 打开上盖，观察一下刀垫架，刀口是否在刀垫中，如果刀垫架脱出刀口，请用手按下主杠杆将刀垫架套在刀口上。（这种情况一般不会产生，只在发生剧烈震动的情况下才会发生。）（如图3）装上上盖。 3.2.4 接通电源，打开开关，硬度计自动进入工作位置。
5
主杠杆刀垫架刀垫刀尖大杠杆 图3
4.各键的功能
图4所示为THB-3000D型电子布氏硬度计前面板。图的上半部分为LCD，关于其细节，本手册在后面的章节中将会有说明。图的下半部分为键盘。本章将对键盘上各键的功能和LCD功能及显示界面进行详细说明。
4.1 操作面板功能介绍
面板功能及介绍如下。（如图4）
.J M T TBRINELL-HARDNESS TESTERLOADINGDWELLUNLOADINGΦ2.5Φ5Φ101472580369C.图4
6
面板功能介绍
4.1.1 本机布氏硬度试验的试验力根据试验的需要，有612.5～29400N共十级试验力，按所选择的试验力对应的压头有指示灯点亮。
4.1.2 试验状态显示：试验时分三个阶段，加荷阶段 LOADING 灯点亮，保荷阶段 DWELL 灯点亮，卸荷阶段 UNLOADING 灯点亮。 4.1.3 各键功能 在你连续按下< SETUP >两次之后，设置界面会显示在LCD上（见图7）。你可以通过按<↓>和<↑>选择调节选项。 HBW D1：0.000mm FORCE: 62.5kgf D2：0.000mm DWELL: 10S DATA/TIME: No: 图5 计算界面 数字键：<0>，<1>，… … <9> 计算布氏硬度值的公式储存在硬度计的一体化计算器内。你可以通过数字键把测量读数输入计算器后得到硬度值。 在你输入直径的测量读数并按 如果你输入数字有误，你可在按 7 如果您选择本机打印输出，请直接按 4.2显示界面 4.2.1打开电源开关，听见“滴滴”两声之后显示初始画面，这时LED灯亮，电机运动检测，再次发出“滴滴”两声之后自检正常，显示初始界面（如图6）。 .J M T TBRINELL-HARDNESS TESTER 图6 初始界面 4.2.2 保荷时间设置 按两次 DWELL 4.2.3 压头规格选择 在设置界面中（见图7），通过按<↑>、<↓>使光标移到 在设置界面（见图7），通过按<↑>、<↓>使光标移到 8 <←>，对试验力进行选择。选择时光标会按与压头球直径相对应的试验力跳跃移动（不相对应的试验力不会被光标选中）。 注意：根据布氏硬度试验法，压头球直径与试验力有一定关系，不能任意选择，应满足表三。 4.2.5 选择测量方式 在设置界面（见图7），通过按<↑>、<↓>使光标移到 在设置完成后，按 LOADING 0.0 Kgf DWELL：15S FORCE：500Kgf ALOAD: AUTO 图8 工作界面 注意：本机保荷时间的原始设置为15秒，压头直径为Φ2.5mm，试验力为612.9N的自动测试状态，每次开机后都恢复到原始设置。 4.2.6 报警 系统在加荷状态下具有自动检测功能，一旦加力，杠杆位置超过下限，系统会自动检测后跳出报警菜单（见图9），这时按 ALARM Press 9 4.3 硬度计的使用 4.3.1 压头的安装：将压头装入轴孔内，旋转紧定螺钉（2），使其轻压于压头轴心的扁平处，然后将试台直接安装在升降丝杆上，再将试样稳固地放置于试台上，保证在试验过程中不发生位移和绕曲，旋转旋轮（4）使试台缓慢上升，试样与压头轻轻地接触，旋紧紧定螺钉，转动旋轮，使压头与试块脱离。 注意：安装压头方法有二种，1.在安装压头时必须将试验力设定在≥500公斤。2.切断电源后按上述方法安装。 1 2 1. 2. 3. 4. 上盖板 紧定螺钉 开关 旋轮 3 图10 硬度计外形 4 4.3.2 打开电源开关，机器本身完成初始化，显示初始界面，大杠杆自动调整进入工作起始位置。开机时力值设定在612.9N（62.5Kgf）位置，开机时间设定在15秒，如果要选择其它试验力和保荷时间，请参阅操作面板功能介绍。 4.3.3 仪器试验前的准备工作就绪后，将试件平稳地放在工作台上，转动手轮，待工件接触压头的同时试验力也开始显示，当试验力接近自动加荷值时必须缓慢上升，到达自动加荷值时，仪器会发出“嘟”响声，同时停止转动手轮，加荷指示灯 LOADING 点亮，试验力自动加载，运行到达所选定的力值时，保荷开始，保荷指示灯 DWELL 点亮，加荷指示灯熄灭，并进行倒计时，待保荷时间结 UNLOADING 10 束，保荷指示灯熄灭，自动进行卸荷，同时卸荷指示灯 点亮，卸荷结束后指示灯熄灭，反向转动旋轮使工件与压头脱开，杠杆回复到起始位置，一次试验结束。 本仪器的试验力共有十级：62.5Kgf～250Kgf为一档，自动加荷值为≥40Kgf. 500Kgf～3000Kgf为一档，自动加荷值为≥90Kgf. 注意：自动加荷值即为硬度计工作时的最小力值。操作旋轮时不要将力值超过此值太多，尽量略大于此值。当硬度计刚开始工作（加力）时，显示屏上的力变化过程不显示，当要到达预览设置的试验力时，才开始显示。 4.3.4 试验力的选择应使压痕直径在下列范围内 0.25D 材料 钢 布氏硬度 <140 铸铁 ≥140 <35 铜和铜合金 35～130 >130 35 轻金属及其合金 35～80 >80 30 5 10 30 2.5 5，10 10 0.102F/D2 30 10 4.3.5 试件的最小厚度可由表二查得，一般试件厚度不应小于压痕深度的8倍。压痕深度h值也可由下式求得： 根据HB=F/（πDh） 得h=F/(πd×HB) 直接观察：如果试样背面及边缘出现变形痕迹，试验结果视为无效，应重新 11 选择钢球直径或试验力，重新测试。 表二 压痕平均直径 d 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 0.29 0.4 0.53 0.67 0.83 1.02 1.23 1.46 1.72 2 试样最小厚度 球直径 D=5 0.58 0.69 0.8 0.92 1.05 1.19 1.34 1.5 1.67 2.04 2.46 2.92 3.43 4 1.17 1.38 1.6 1.84 2.1 2.38 2.68 3 3.34 3.7 4.08 4.48 4.91 5.36 5.83 6.33 6.86 7.42 8 D=2.5 D=10 12 4.3.6 试验力作用方向应与试验面垂直，试验力的保持时间：黑色金属10～15秒，有色金属30秒，硬度小于35HBW时为60秒。 4.3.7 压痕中心距试样边缘距离不应小于压痕平均直径的2.5倍，两相邻压痕中心距不应小于压痕平均直径的3倍。硬度小于35HB时，上述距离应分别为压痕平均直径的3倍和6倍。如果不按这一标准试验，压痕会出现不对称现象，硬度值会出现偏高或偏低，得不到正确的测试数据。应在两相互垂直的方向上测量压痕直径，并取其算术平均值，压痕两直径之差不应超过较小直径的2%。 4.3.8 试样应制成光滑平面，其表面粗糙度不应低于1.6，若钢球直径为Φ2.5mm，试样的粗糙度应在0.8以上，以使压痕边缘清晰，保证测量结果的准确性。试样表面应无氧化皮、电镀层以及表面受热或其他污物。 4.3.9 硬度计有多级试验力，各级试验力应选用（表三）中规定的标称值。 表三 硬度符号 HBW 10/3000 HBW 10/1500 HBW 10/1000 HBW 10/500 HBW 10/250 HBW 10/100 HBW 5/750 HBW 5/125 HBW 2.5/187.5 HBW 2.5/62.5 钢球直径 mm 10 10 10 10 10 10 5 5 2.5 2.5 0.102F/D2 （F/D2） 30 15 10 5 2.5 1 30 5 30 10 试验力F N(Kgf) 29400(3000) 14700(1500) 9800(1000) 4900(500) 2450(250) 980(100) 7350(750) 1225(125) 1839(187.5) 613(62.5) 13 5.硬度计的调整和注意事项 本仪器在出厂前的全面测试中，各项技术要求均已达到国家标准，出厂后如由于装拆或运输或电压等方面原因，可能会造成仪器某些数据的变动，一般可做以下处理： 5.1 每次开机应用29400（3000Kgf）试验力压几次，使仪器变形量消除，电器元 件运行正常，减少测试误差。 5.2 仪器的各级试验力的加卸荷信号均由传感器反馈得到的，传感器的输出信号是相当微弱的，为此我们在电路中已经加装了抗干扰组件，但为保证仪器的正常工作及避免可能发生的不必要的损坏，请在仪器的使用时周围应避免强电干扰源，测试结束应关机。 5.3 硬度计在出厂前所有的螺钉与并帽都并紧的，但由于在使用中加卸荷丝杆一直处于正反转动的情况下，万一发觉转动时声音异常，请检查一下带轮处的二只并帽是否松动，如发觉松动，请用工具将并帽并紧。 5.4 仪器电源应有可靠接地和稳压装置。 5.5 打开电源开关，杠杆自动调整进入工作起始位置。电子布氏硬度计的杠杆在上升、下降时有一个极限位置，在大杠杆尾部处安装一个接近开关磁头座。在主体右侧近后盖处安装上下两只接近开关，控制大杠杆的起始位置及总的行程。A，B两只接近开关正常时都接近A接近开关。开机时，电机转动，使杠杆上升，使上面A接近开关得到大杠杆原点位置送给计算机，然后确保机器压头位置为空，机器传感器调零，电机正向加载几转到达杠杆加载起始位置，使杠杆回到起始位置。请注意不能擅自变动接近开关的位置，下面B接近开关是为下限位置而设置。当加荷到B接近开关时，起保护作用，电机停止加荷同时显示屏显示“ALARM”，按 5.6 仪器在加卸荷过程中会发出一些轻微的响声，这是加荷机构在作自动调整，属正常现象。 5.7 为了不断改善仪器的质量，本公司会适当更新仪器结构，故使用说明书所述 14 内容与仪器略有不同，但不影响操作功能，恕不另行通知，敬请原谅。 6.硬度计的保养 6.1 硬度计升降丝杆等活动表面，均需定期加油润滑。 6.2 硬度计测试完毕后应关闭电源。 6.3 硬度计不使用时应罩上防尘罩，以免灰尘进入机器内部。 6.4 如硬度计有一段时间不使用，在重新使用时开机后过一段时间再使用。以使内部的电器元件预热，保证使用精度。 7.电气原理简介 THB-3000D型电子布氏硬度计改变以往的砝码式加荷方法，采用CPU控制，传感器采集信号，步进电机加荷的闭环控制系统。AD转换器转换一次典型值为25μs，非线性±1/2LSB。 电气原理如下：从LF-3T轮辐式传感器中采集到电信号。经过运算放大后，输入到AD574，经AD转换后，把电压模拟信号变成12位的数字信号，再经CPU运算处理后，控制电机进行加荷、保荷、卸荷等动作。 15 8.读数显微镜的使用 8.1 显微镜外形结构示意图，见图9 目镜调节套测微目镜组读数鼓轮镜筒锁紧螺丝物 镜 筒长 镜 筒镜筒底座 图9 显微镜外形结构 8.2 配套的读数显微镜主要用于布氏硬度压痕的测量，它结构简单，操作方便。 8.3 技术参数 显微镜放大倍数15×,像方有效视场11mm，有效测量范围8mm。 目镜分划尺分度值（每小格） 目镜分划尺刻度数 测微鼓轮最小分度值（每小格） 测量精度 1mm 8.4 使用方法 8.4.1 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。在试场中应同时看清分划板上的字和刻线，如感觉压痕不清晰，可转动目镜 16 8mm 0.01mm 0.005mm 调节套调至清晰。硬度块或试件上的压痕应同时清晰，这在出厂时已调整好。 8.4.2 进行测量时，转动读数鼓轮，在读数鼓轮的圆周上刻有0-90的数字和100格线条，每一小格读数为0.01mm，转动鼓轮一圈读数为1mm。鼓轮刻线见图10。 8.4.3 目镜内有二块分划板，在目镜固定分划板上刻有0-8的数字，每一个数字间隔为1mm分划板刻线见图11，在活动分划板上刻有用于测量的黑色刻线。 8.4.4 当鼓轮开始转动后，刻有黑线的活动分划板开始移动，这时即可对压痕进行测量。测量时先将移动直线上面两根刻线的微小空间与压痕直径一边相切，记录测得的数据，然后再转动鼓轮，用同样方法移动刻线到压痕直径的另一边，再记录测得的数据。两数据之差即为压痕直径。 图10 读数鼓轮 图11 分划板刻线示意图 8.4.5 测试举例：将一打好布氏硬度压痕的硬度块或试件平稳的放在工作台上，然后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测试压痕。测量时，先转动读数鼓轮用以上的测量方法（见8.4.4），得一读数为2.971mm，（2.971mm是这样读取的：2是分划板上直接读取的见图11，97.1是鼓轮上读取的见图10），然后再转动读数鼓轮，使压痕直径的另一端与两根黑色刻线微小空间相切，又得一读数为4.000mm见图12，则二次读数之差即为压痕直径D1，D1为4.000-2.971=1.029，将读数显微镜旋转90°，在压痕垂直的方向按上述方法测量，得到压痕的另一直径D2为1.031，将两个方向压痕直径D1和D2分别通过硬度计操作面板上的数字键输入，按〈OK〉键确认即得硬度值。 17 图12 测量压痕示例 9.布氏硬度计算 当一次测试完毕后，按〈STOP〉键进入布氏硬度计算菜单，见图13 DATA/TIME: NO: 图13 如选择612.9N的试验力，Φ2.5mm球压头，计算上述压痕直径的布氏硬度值：将光标移动到D1处，从面板数字键中输入1.029，按 HBW D1：0.000mm FORCE:62.5Kgf D2：0.000mm DWELL:15S 18 71.7 HBW D1：1.029mm FORCE:62.5Kgf D2：1.031mm DWELL:15S DATA/TIME: NO:1 图14 10.读数显微镜保养注意事项 10.1 读数显微镜的精度在出厂时已调好，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。 10.2 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。 10.3 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。 11.装箱单 Φ2.5、Φ5、Φ10mm球压头 大、小平面试台，V型试台 标准硬度块 HBW/10/3000 HBW/5/750 保险丝 电源线 产品合格证书 产品使用说明书 15×读数显微镜 塑料防尘罩 各一只 各一只 一块 一块 二只（2A） 一根 一份 一份 一只 一只 19 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容 15S INDENTER 2.5 5 10 FORCE(kgf) 62.5 100 125 187.5 250 500 750 1000 1500 3000 ALOAD AUTO MANULE