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顯微硬度計(jì)可以視為由金相顯微鏡和硬度壓入裝置兩部分組成。金相顯微鏡用來觀察和確定試件的 測定部位，并測量壓痕的對角線，壓人裝置是在一定的負(fù)荷下將壓頭壓人選定的部位。根據(jù)硬度計(jì)的壓人裝置和顯微鏡的組合特點(diǎn)，顯微硬度計(jì)可分為共軸式和異軸式兩類。共軸式最典 型的如哈納門顯微硬度計(jì)，它的壓頭裝在物鏡的正中。異軸式的壓頭和顯微鏡的物鏡是分開的，載物臺可 旋轉(zhuǎn)或水平移動，先用顯微鏡觀察選擇好試驗(yàn)部位后，將載物臺轉(zhuǎn)到硬度計(jì)的壓頭下，加負(fù)荷得到壓痕后 又轉(zhuǎn)回到原來的位置，通過顯微鏡測量裝置測量其對角線長度。異軸式顯微硬度計(jì)是發(fā)展主流，除專用附 件性質(zhì)顯微硬度計(jì)外，均為異軸式硬度計(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，顯微硬度計(jì)經(jīng)歷了由手動操作到半自動 操作（自動加載、自動卸載），到壓痕、硬度值數(shù)顯測試，到電腦半自動操作(載物臺自動步進(jìn)、壓痕自測、觸 摸屏操作、報(bào)告自動生成等)的過程。哈納門(Hanemann)型顯微硬度計(jì)哈納門型顯微硬度計(jì)是典型的共軸式顯微硬度計(jì)，均作為大型臥式金相顯微鏡上的專用附件。

1、工作原理
哈納門型顯微硬度計(jì)，實(shí)際上是一個專門設(shè)計(jì)的特殊物鏡。其壓頭、加荷機(jī)構(gòu)與物鏡組合成為一體，

在物鏡前透鏡的中心.鑲嵌著一個極小的維氏金剛石壓頭(圖7- 24中1)，它的底邊只有0.8_長。為 了鑲嵌這一壓頭，前透鏡較普通物鏡為大，是一個特殊設(shè)計(jì)的復(fù) 消色差物鏡，其放大倍數(shù)有30倍、32倍兩種。物鏡本身由兩個葉 片彈簧(圖中3)支懸在鏡體中心。這兩個葉片彈簧就是加荷機(jī)構(gòu) 的加力部件，當(dāng)壓頭與試樣接觸后，由于試樣固定，壓頭受力使葉 片彈簧下壓，彈簧的反作用力通過維氏壓頭加在試樣上。在試樣 上加的力越大，彈簧被壓下的距離也就越大。維氏壓頭在試樣上 所加力的大小，根據(jù)胡克定律，可以直接用物鏡下沉的距離來指 示。標(biāo)尺(圖中12)就是測量物鏡下沉的標(biāo)尺。當(dāng)物鏡被壓下時(shí)。

鑲嵌在透鏡后面的棱鏡隨著下沉，照射在標(biāo)尺 上的光線亦下移。在目鏡中可以觀察到標(biāo)尺刻度向上移動。
在操作前，必須先求得負(fù)荷與標(biāo)尺刻度的對應(yīng)關(guān)系。操作時(shí)將 哈納門型顯微硬度計(jì)裝在金相顯微鏡物鏡鏡座上，更換目鏡筒并裝 上測微目鏡。在目鏡中可以看到負(fù)荷標(biāo)尺的刻度。借調(diào)整圈7、8的 轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)標(biāo)尺刻度的位置與清晰程度，使零點(diǎn)對準(zhǔn)測微目鏡中的橫 線。然后在物鏡頂上分別加上不同重量的校正砝碼。記錄物鏡被壓 下的距離，得到相的關(guān)系曲線。

此外，壓痕的中心也需要對準(zhǔn)。哈納門型顯微硬度計(jì)特殊物鏡 是不能移動的，所以只能移動測徽目鏡中十字線來對準(zhǔn)壓痕的中心。 測微目鏡上裝有調(diào)節(jié)螺釘兩只，即為此目的而設(shè)置。調(diào)節(jié)好以后勿 再移動，因移動會影響負(fù)荷標(biāo)尺零點(diǎn)的位置。

2、操作方法與注意事項(xiàng)
首先將哈納門硬度計(jì)裝置于大型臥式顯微鏡物鏡座上。更換目 鏡筒并裝上測微目鏡。將試樣倒放在載物臺上并使它壓緊，按一般顯微鏡使用方法進(jìn)行觀察和調(diào)焦，使金 相組織清晰顯現(xiàn)。金相組織觀察到以后，移動載物臺，把需要測定硬度的部位對準(zhǔn)十字線中心，然后借粗 調(diào)下降載物臺，使維氏錐體逐漸趨近試樣，負(fù)荷標(biāo)尺的刻度清晰映現(xiàn)，待維氏錐體壓人試樣表面，標(biāo)尺刻度 隨即上升。根據(jù)預(yù)先制作的標(biāo)尺讀數(shù)與載荷的關(guān)系曲線(見圖7-25)上的標(biāo)尺讀數(shù),在試樣上加上一定的 負(fù)荷(靠葉片彈簧的彈力）。加載荷時(shí)宜緩慢，應(yīng)控制在10s?15s之間逐漸加上。加荷后作短期停留（約 5s)，然后上升載物臺，使試樣與物鏡中心壓頭脫離。聚焦后觀察金相組織與印痕，并通過目鏡和測微尺測 定壓痕對角線長虔，最后據(jù)此計(jì)算或查表得顯微硬度值。
哈納門型顯微硬度計(jì)精確度較高，載荷范圍為〇? 004 9N(0. 5gf)至0. 980 7N(1⑻gf)。因其構(gòu)造精細(xì), 使用或拿動時(shí)應(yīng)特別小心，切勿使之受到振動。

3、早期手動顯微硬度計(jì)
早期國內(nèi)應(yīng)用較多的該類顯微硬度計(jì)有 HX-1型、631型和ITMT-3型3種，后期發(fā)展 的有？1乂-200型(見圖7-26)，其結(jié)構(gòu)、原理基 本相同。這類顯微硬度計(jì)由機(jī)座、載物臺、金 相顯微鏡、升降機(jī)構(gòu)等組成。載物臺可以沿主 軸旋轉(zhuǎn)一個很大的角度。由顯微鏡觀測到的 組織通過載物臺的旋轉(zhuǎn)，恰好轉(zhuǎn)到金剛石壓頭 的下邊，使加試驗(yàn)力后在選定組織的目標(biāo)部分 得到一個顯微硬度壓痕，將載物臺轉(zhuǎn)回到原來 的位置后，可通過顯微鏡的測量裝置——目鏡 測微尺測出壓痕對角線長度。

4、儀器的負(fù)荷機(jī)構(gòu)是最重要的一部分。安 裝在臂架上、與物鏡相對稱(圖7-27)。主桿有 兩片彈簧支持著，在它的下端裝著一個很小的 維氏錐體壓頭。荷重砝碼套在主桿的中部。 主桿平時(shí)由托板托住。在加負(fù)荷的時(shí)候，借手 柄反時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)而使托板離開，主桿隨即 下降，負(fù)荷就直接加到磨面上。要使在磨面上 所加的荷重就是砝碼的重量，必須按規(guī)程對荷 重機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，要求不加砝碼時(shí)無壓痕，而?加0. 004 9N(0. 5gf)荷重時(shí)可見極小壓痕。
測試目鏡的形式很多。結(jié)構(gòu)雖略有差別，但測量方法基本上是一致的。

顯微鏡目鏡的讀數(shù)方式，有內(nèi)讀式，及內(nèi)外讀聯(lián)合 式，圖7-28(a)(d)(e)等。它們的瞄準(zhǔn)及讀數(shù)方式不同，測量結(jié)果受測量顯微鏡測微螺桿的加工精度、微 分筒及分劃板的刻線精度影響。

5、數(shù)顯式顯微硬度計(jì)
隨機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展，顯微硬度計(jì)的壓頭加載(速度）、保載時(shí)間、卸載 (速度)均實(shí)現(xiàn)自動化，其中保載時(shí)間可選(一般5s?30s),該類設(shè)備國內(nèi)有71 型等顯微硬度計(jì)。進(jìn)人電子技術(shù)發(fā)展時(shí)期后，數(shù)顯數(shù)控等技術(shù)很快用于顯微 硬度計(jì):加載速度可調(diào)，保載時(shí)間可調(diào)（Is?99s自選），壓痕手動測量后可數(shù) 顯測量數(shù)值及硬度值。載荷也從0.098N(10gf)?1. 96N(0.2kgf)擴(kuò)展至 9.8N(lkgf)。公司MH系列顯微硬度計(jì)。該類硬度計(jì)不僅具有 上述功能，還具有自轉(zhuǎn)塔臺（鏡頭、壓頭臺）、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理、觸摸屏操作等


6、半自動硬度測量的顯微硬度計(jì)
隨著信息技術(shù)發(fā)展，CCD圖像處理系統(tǒng)引人顯微硬度計(jì)，實(shí)現(xiàn)對壓痕的 自動測量，尤其圖像識別方法采用了先進(jìn)的算法分析來判別壓痕形狀，從而精確測量壓痕。采用該系統(tǒng)可大大降低人為操作(測、讀)誤差，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)硬度值處理、保存、判斷等。該類硬度計(jì)一般配置自動載物臺，在方向可按設(shè)定自動步進(jìn)，實(shí)現(xiàn)硬度梯度自 動定位打點(diǎn)(壓痕）。有的儀器的載物臺在z方向?qū)崿F(xiàn)自動對焦，進(jìn)一步保證自動試驗(yàn)，半自動測值，并能 提供出硬度梯度的曲線。