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顯微硬度計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荷下將壓頭壓人選定的部位。根據硬度計的壓人裝置和顯微鏡的組合特點，顯微硬度計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，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 旋轉或水平移動，先用顯微鏡觀察選擇好試驗部位后，將載物臺轉到硬度計的壓頭下，加負荷得到壓痕后 又轉回到原來的位置，通過顯微鏡測量裝置測量其對角線長度。異軸式顯微硬度計是發展主流，除專用附 件性質顯微硬度計外，均為異軸式硬度計。隨著科學技術的發展，顯微硬度計經歷了由手動操作到半自動 操作（自動加載、自動卸載），到壓痕、硬度值數顯測試，到電腦半自動操作(載物臺自動步進、壓痕自測、觸 摸屏操作、報告自動生成等)的過程。哈納門(Hanemann)型顯微硬度計哈納門型顯微硬度計是典型的共軸式顯微硬度計，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，實際上是一個專門設計的特殊物鏡。其壓頭、加荷機構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，是一個特殊設計的復 消色差物鏡，其放大倍數有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構 的加力部件，當壓頭與試樣接觸后，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，根據胡克定律，可以直接用物鏡下沉的距離來指 示。標尺(圖中12)就是測量物鏡下沉的標尺。當物鏡被壓下時。

鑲嵌在透鏡后面的棱鏡隨著下沉，照射在標尺 上的光線亦下移。在目鏡中可以觀察到標尺刻度向上移動。
在操作前，必須先求得負荷與標尺刻度的對應關系。操作時將 哈納門型顯微硬度計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荷標尺的刻度。借調整圈7、8的 轉動，調節標尺刻度的位置與清晰程度，使零點對準測微目鏡中的橫 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，得到相的關系曲線。

此外，壓痕的中心也需要對準。哈納門型顯微硬度計特殊物鏡 是不能移動的，所以只能移動測徽目鏡中十字線來對準壓痕的中心。 測微目鏡上裝有調節螺釘兩只，即為此目的而設置。調節好以后勿 再移動，因移動會影響負荷標尺零點的位置。

2、操作方法與注意事項
首先將哈納門硬度計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行觀察和調焦，使金 相組織清晰顯現。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十字線中心，然后借粗 調下降載物臺，使維氏錐體逐漸趨近試樣，負荷標尺的刻度清晰映現，待維氏錐體壓人試樣表面，標尺刻度 隨即上升。根據預先制作的標尺讀數與載荷的關系曲線(見圖7-25)上的標尺讀數,在試樣上加上一定的 負荷(靠葉片彈簧的彈力）。加載荷時宜緩慢，應控制在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，最后據此計算或查表得顯微硬度值。
哈納門型顯微硬度計精確度較高，載荷范圍為〇• 004 9N(0. 5gf)至0. 980 7N(1⑻gf)。因其構造精細, 使用或拿動時應特別小心，切勿使之受到振動。

3、早期手動顯微硬度計
早期國內應用較多的該類顯微硬度計有 HX-1型、631型和ITMT-3型3種，后期發展 的有？1乂-200型(見圖7-26)，其結構、原理基 本相同。這類顯微硬度計由機座、載物臺、金 相顯微鏡、升降機構等組成。載物臺可以沿主 軸旋轉一個很大的角度。由顯微鏡觀測到的 組織通過載物臺的旋轉，恰好轉到金剛石壓頭 的下邊，使加試驗力后在選定組織的目標部分 得到一個顯微硬度壓痕，將載物臺轉回到原來 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、儀器的負荷機構是最重要的一部分。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。 主桿平時由托板托住。在加負荷的時候，借手 柄反時針方向的旋轉而使托板離開，主桿隨即 下降，負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，必須按規程對荷 重機構進行調整，要求不加砝碼時無壓痕，而 加0. 004 9N(0. 5gf)荷重時可見極小壓痕。
測試目鏡的形式很多。結構雖略有差別，但測量方法基本上是一致的。

顯微鏡目鏡的讀數方式，有內讀式，及內外讀聯合 式，圖7-28(a)(d)(e)等。它們的瞄準及讀數方式不同，測量結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、數顯式顯微硬度計
隨機電一體化技術發展，顯微硬度計的壓頭加載(速度）、保載時間、卸載 (速度)均實現自動化，其中保載時間可選(一般5s?30s),該類設備國內有71 型等顯微硬度計。進人電子技術發展時期后，數顯數控等技術很快用于顯微 硬度計:加載速度可調，保載時間可調（Is?99s自選），壓痕手動測量后可數 顯測量數值及硬度值。載荷也從0.098N(10gf)?1. 96N(0.2kgf)擴展至 9.8N(lkgf)。公司MH系列顯微硬度計。該類硬度計不僅具有 上述功能，還具有自轉塔臺（鏡頭、壓頭臺）、數據統計處理、觸摸屏操作等


6、半自動硬度測量的顯微硬度計
隨著信息技術發展，CCD圖像處理系統引人顯微硬度計，實現對壓痕的 自動測量，尤其圖像識別方法采用了先進的算法分析來判別壓痕形狀，從而精確測量壓痕。采用該系統可大大降低人為操作(測、讀)誤差，同時還實現硬度值處理、保存、判斷等。該類硬度計一般配置自動載物臺，在方向可按設定自動步進，實現硬度梯度自 動定位打點(壓痕）。有的儀器的載物臺在z方向實現自動對焦，進一步保證自動試驗，半自動測值，并能 提供出硬度梯度的曲線。