第一篇：牛頓環(huán)測量曲率半徑實驗報告

實驗名稱：牛頓環(huán)測量曲率半徑實驗

1.實驗目的: 1 觀察等厚干涉現(xiàn)象，理解等厚干涉的原理和特點 2 學習用牛頓環(huán)測定透鏡曲率半徑 正確使用讀數(shù)顯微鏡，學習用逐差法處理數(shù)據(jù)

2.實驗儀器:

讀數(shù)顯微鏡，鈉光燈，牛頓環(huán)，入射光調(diào)節(jié)架

3.實驗原理

圖1 如圖所示，在平板玻璃面DCF上放一個曲率半徑很大的平凸透鏡ACB，C點為接觸點，這樣在ACB和DCF之間，形成一層厚度不均勻的空氣薄膜，單色光從上方垂直入射到透鏡上，透過透鏡，近似垂直地入射于空氣膜。分別從膜的上下表面反射的兩條光線來自同一條入射光線，它們滿足相干條件并在膜的上表面相遇而產(chǎn)生干涉，干涉后的強度由相遇的兩條光線的光程差決定，由圖可見，二者的光程差 等于膜厚度e的兩倍，即

此外，當光在空氣膜的上表面反射時，是從光密媒質(zhì)射向光疏媒質(zhì)，反射光不發(fā)生相位突變，而在下表面反射時，則會發(fā)生相位突變，即在反射點處，反射光的相位與入射光的相位之間相差?，與之對應的光程差為?/2，所以相干的兩條光線還具有?/2的附加光程差，總的光程差為

（1）

當?滿足條件

（2）

時，發(fā)生相長干涉，出現(xiàn)第K級亮紋，而當

（3）

時，發(fā)生相消干涉，出現(xiàn)第k級暗紋。因為同一級條紋對應著相同的膜厚，所以干涉條紋是一組等厚度線?？梢韵胍?，干涉條紋是一組以C點為中心的同心圓，這就是所謂的牛頓環(huán)。

如圖所示，設(shè)第k級條紋的半徑為，對應的膜厚度為（4），則

在實驗中，R的大小為幾米到十幾米，而的數(shù)量級為毫米，所以R >> ek，ek2相對于2Rek是一個小量，可以忽略，所以上式可以簡化為

（5）

如果rk是第k級暗條紋的半徑，由式（1）和（3）可得

（6）

代入式（5）得透鏡曲率半徑的計算公式

對給定的裝置，R為常數(shù)，暗紋半徑

（7）

（8）

和級數(shù)k的平方根成正比，即隨著k的增大，條紋越來越細。

同理，如果rk是第k級明紋，則由式（1）和（2）得

代入式（5），可以算出

（9）

（10）

由式（8）和（10）可見，只要測出暗紋半徑（或明紋半徑），數(shù)出對應的級數(shù)k，即可算出R。

在實驗中，暗紋位置更容易確定，所以我們選用式（8）來進行計算。在實際問題中，由于玻璃的彈性形變及接觸處不干凈等因素，透鏡和玻璃板之間不可能是一個理想的點接觸。這樣一來，干涉環(huán)的圓心就很難確定，rk就很難測準，而且在接觸處，到底包含了幾級條紋也難以知道，這樣級數(shù)k也無法確定，所以公式（8）不能直接用于實驗測量。

在實驗中，我們選擇兩個離中心較遠的暗環(huán)，假定他們的級數(shù)為m和n，測出它們的直徑dm = 2rm，dn = 2rn，則由式（8）有

由此得出

（11）

從這個公式可以看出，只要我們準確地測出某兩條暗紋的直徑，準確地數(shù)出級數(shù)m和n之差（m-n）（不必確定圓心也不必確定具體級數(shù)m和n），即可求得曲率半徑R。

4.實驗內(nèi)容

1． 觀察牛頓環(huán)

將牛頓環(huán)放置在讀數(shù)顯微鏡鏡筒和入射光調(diào)節(jié)架下方，調(diào)節(jié)玻璃片的角度，使通過顯微鏡目鏡觀察時視場最亮。

調(diào)節(jié)目鏡，看清目鏡視場的十字叉絲后，使顯微鏡鏡筒下降到接近牛頓環(huán)儀然后緩慢上升，直到觀察到干涉條紋，再微調(diào)玻璃片角度和顯微鏡，使條紋清晰。

2． 測牛頓環(huán)半徑

使顯微鏡十字叉絲交點和牛頓環(huán)中心重合，并使水平方向的叉絲和標尺平行（與顯微鏡移動方向平行）。記錄標尺讀數(shù)。

轉(zhuǎn)動顯微鏡微調(diào)鼓輪，使顯微鏡沿一個方向移動，同時數(shù)出十字叉絲豎絲移過的暗環(huán)數(shù)，直到豎絲與第N環(huán)相切為止（N根據(jù)實驗要求決定）。記錄標尺讀數(shù)。

3． 重復步驟2測得一組牛頓環(huán)半徑值，利用逐差法處理得到的數(shù)據(jù)，得到牛頓環(huán)半徑R和R的標準差 5.數(shù)據(jù)處理及結(jié)果:

6.實驗小結(jié)

結(jié)論：所用牛頓環(huán)半徑為1.605m,標準差為94.59mm。誤差分析：主要來源于讀數(shù)時產(chǎn)生的誤差。

在仿真實驗中，鼠標點擊旋鈕時，每次的轉(zhuǎn)動幅度較大，叉絲無法準確地與條紋相切，所以記錄數(shù)據(jù)不準確。

建議：對該仿真實驗系統(tǒng)進行完善，使得調(diào)節(jié)旋鈕能連續(xù)進行，更接近實際，使仿真實驗更有實際意義。

7.思考題

1．牛頓環(huán)產(chǎn)生的干涉屬于薄膜干涉，在牛頓環(huán)中薄膜在什么位置？

答：牛頓環(huán)的薄膜是介于牛頓環(huán)下表面（凸面）與下面的平面玻璃之間的一層空氣薄膜。2．為什么牛頓環(huán)產(chǎn)生的干涉條紋是一組同心圓環(huán)？

答：干涉時薄膜等厚處光程差相等，產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象也相同。而牛頓環(huán)的薄膜等厚處相連在空間上是一個圓形，其圓心在凸面與平面的接觸點上，所以干涉條紋是一組同心圓。3．牛頓環(huán)產(chǎn)生的干涉條紋在什么位置上？相干的兩束光線是哪兩束？

答：條紋產(chǎn)生在凸面的表面上。相干的兩束光線分別是入射光射到凸透鏡的下表面時產(chǎn)生的反射光和被平面鏡反射回來照射到凸透鏡下表面的光。

4．在牛頓環(huán)實驗中，如果直接用暗紋公式測平凸透鏡凸面的曲率半徑，有什么問題？ 答：直接用暗紋公式計算曲率半徑需要確定某條紋對應的級數(shù)。而在實際情況下，由于玻璃的彈性形變及接觸處不干凈等因素，透鏡和玻璃板之間不可能是一個理想的點接觸。這樣一來，干涉環(huán)的圓心就很難確定，而且在接觸處，到底包含了幾級條紋也難以知道，這樣級數(shù)k也無法確定，所以該公式無法運用。

5．在使用讀數(shù)顯微鏡時，怎樣判斷是否消除了視差？使用時最主要的注意事項是什么？ 答：從目鏡觀測時，前后左右調(diào)整眼與目鏡的位置，若看到的叉絲與圖像之間沒有相對移動，則視察消除。使用時需避免損壞目鏡，先讓物鏡靠近牛頓裝置的上表面，然后用眼睛看著顯微鏡，同時由下向上調(diào)節(jié)筒身。

6．在光學中有一種利用牛頓環(huán)產(chǎn)生的原理來判斷被測透鏡凹凸的簡單方法：用手輕壓牛頓環(huán)裝置中被測透鏡的邊緣，同時觀察干涉條紋中心移動的方向，中心趨向加力點者為凸透鏡，中心背離加力點者為凹透鏡。請想一想，這是什么道理

答：根據(jù)干涉的原理可知，條紋的位置取決于該位置對應的薄膜厚度，而條紋中心應該是厚度為0的地方。所以，當在某點擠壓凸透鏡時，凸透鏡產(chǎn)生形變，該點空氣薄膜厚度減小，且厚度為0處會向該點方向移動，所以條紋中心會趨向加力點。凹透鏡現(xiàn)象正好與此相反，所以可以根據(jù)這一現(xiàn)象來判斷凹凸透鏡。

第二篇：水深測量實驗報告

測繪工程專業(yè)水深測量實驗指導與實驗報告

班級姓名學號

（一）目的（1）掌握水深測量平面定位及測深觀測、記錄、計算等方法。

（2）掌握采用四等水準測量進行水位觀測的方法。

（3）熟悉靈舟 SDE-28測深儀的使用性能及操作方法。

（二）實驗的內(nèi)容及步驟

（1）采用四等水準測量方法測量水位標高。兩次往測高差較差限差：fh允??6nmm。

（2）布設(shè)水深測量斷面。在河兩岸各確定一個基點。采用6”光學經(jīng)緯儀在基點設(shè)站，瞄準另一基點，標定水深測量斷面方向。沿水深測量斷面方向布設(shè)若干個水深測量點。

（3）水深測量點的平面定位測量。視現(xiàn)場及儀器條件的不同，可從以下方法中選擇一種進行平面定位測量：

A：光學經(jīng)緯儀交會法。

B：全站儀極坐標定位法。參考各類品牌及型號的全站儀使用說明書。C：GPS實時動態(tài)定位法（RTK）。參照南方測繪儀器有限公司的《GPS數(shù)據(jù)處理軟件操作手冊》。

（4）水深測量點的水深測量。參照南方測繪儀器有限公司的《靈舟 SDE-28測深儀操作手冊》。

第三篇：工程測量實驗報告

建筑工程測量實驗報告

一、實驗時間2011.9.16

二、實驗地點：馨園廣場

三、小組成員：組長:周斌華；組員：蘭林芳、黃成偉、劉萬雄、黃永平、孫佩文、占宇豪、王博俊、趙秋陽、張偉鵬、姚利君

四、指導老師：肖啟艷老師

五、實驗目的：

1、水準儀的安置、整平、瞄準與讀數(shù)，2、掌握水準儀基本的操作要領(lǐng)

六、實驗設(shè)備：水準儀、水準尺、三腳架

七、實驗內(nèi)容：閉合路線水準測量

八、實驗步驟：1.水準測量：（1）水準測量原理： 水準測量是利用水準儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準尺，直接測定地面上兩點間的高差，然后根據(jù)已知點高程和測得的高差，推算出未知點高程。

九、實驗中引起誤差原因及解決方法

一、各種誤差的來源：

(1)、儀器誤差

(2)、觀測誤差

二、減少誤差的方法：（1）在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器。

（2）提高自身的測量水平，降低誤差水平。

（3）通過各種處理數(shù)據(jù)的數(shù)學方法如：距離測量中的溫度改正、尺長改正，多次測量取平均值等來減少誤差。

十、實驗心得：

相比于以往的教學型實習，真正的工程（實習）顯然能夠更好的體會所學到的知識。事實也確實是如此，通過這次實習，我真正的體會到了理論聯(lián)系實際的重要性。

測量學首先是一項精確的工作，通過在學校期間在課堂上對測量學的學習，使我在腦海中形成了一個基本的、理論的測量學輪廓，而實習的目的，就是要將這些理論與實際工程聯(lián)系起來，這就是工科的特點。測量學是研究地球的形狀和大小以及地面點位的科學，從本質(zhì)上講，測量學主要完成的任務就是確定地面目標在三維空間的位置以及隨時間的變化。在信息社會里，測量學的作用日益重要，測量成果做為地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，提供了最基本的空間位置信息。構(gòu)建信息高速公路、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)及各種專題的和專業(yè)的地理信息系統(tǒng)，均迫切要求建立具有統(tǒng)一標準，可共享的測量數(shù)據(jù)庫和測量成果信息系統(tǒng)。因此測量成為獲取和更新基礎(chǔ)地理信息最可靠，最準確的手段。

通過這次實習，鍛煉了很多測繪的基本能力。首先，是熟悉了儀器的用途，熟練了儀器的各種使用方法，掌握了儀器的檢驗和校正方法。其次，在對數(shù)據(jù)的檢查和矯正的過程中，明白了各種測量誤差的來源，了解了如何避免測量結(jié)果錯誤，最大限度的減少測量誤差的方法，第三，除了熟悉了儀器的使用和明白了誤差的來源和減少措施，還應掌握一套科學的測量方法，在測量中要遵循一定的測量原則，如：“從整體到局部”、“先控制后碎部”、“由高級到低級”的工作原則，并做到“步步有檢核”。這樣做不但可以防止誤差的積累，及時發(fā)現(xiàn)錯誤，更可以提高測量的效率。

通過工程實踐，真正學到了很多實實在在的東西，比如對測量儀器的操作、整平更加熟練，學會了數(shù)字化地形圖的繪制和碎部的測量等課堂上無法做到的東西，很大程度上提高了動手和動腦的能力，同時也拓展了與同學的交際、合作的能力。同時在這場實習中讓我再次認識到實習的團隊精神的重要性：每個人的一個粗心，一個大意，都可能直接影響工程的進度，甚至是帶來一生都無法彌補的損失。一次測量實習要完整的做完,單靠一個人的力量和構(gòu)思是遠遠不夠的,只有小組的合作和團結(jié)才能讓實習快速而高效的完成.這次測量實習培養(yǎng)了我們小組的分工協(xié)作的 能力,增進了同學之間的感情。而這些，就是在測量之外所收獲的了。

第四篇：人體測量實驗報告

實驗一

人體測量 一、試驗小組成員及分工 班級 :

地址 :

天氣: :

姓名

學號

分工

時間

測量讀數(shù)

記錄數(shù)據(jù)

更換測量工具

測量讀數(shù)并監(jiān)督 二、實驗目的1、掌握如何獲取人體計量尺寸的方法

2、掌握如何應用人體尺寸進行作業(yè)空間設(shè)計 三、實驗內(nèi)容 1、測量人體的12個主要指標 2、設(shè)計一個舒適的數(shù)據(jù)輸入工作地

四、實驗儀器 身高坐高計、人體形體測量尺(長馬丁尺、中馬丁尺、短馬丁尺、直角規(guī))、人體秤等 五、實驗步驟及方法 1、測量小組全體成員的 13 個人體主要指標,填入表 1－1。

測量時應在呼氣與吸氣的中間進行。其次序為從頭向下到腳;從身體的前面,經(jīng)過側(cè)面,再到后面。測量時只許輕觸測點,不可緊壓皮膚,以免影響測量的準確性。某些長度的測量,即可用直接測量法,也可用間接測量法——兩種尺寸相加減。測量者要求脫掉外套。

表 1－1

身體測量數(shù)據(jù)及使用儀器

單位:cm 學號 1

平均值 標準差 第5百分位 第 50百分位 第 95百分位 身高(身高坐高計)165、1 163、2 161、5 168、6 164、60

2、64

160、26

164、60

168、94

眼高(身高坐高計)154、5 151、8 150、5 159、2 154、00

3、33

148、52

154、00

159、48

最大肩寬(直角規(guī))40、3 37、5 38、2 42、7 39、68

2、03

36、34

39、68

43、01

坐高(身高坐高計)87、2 88、2 85、2 90、5 87、78

1、91

84、64

87、78

90、91

坐姿眼高(身高坐高計,長馬丁尺)76、5 74、5 74、3 77、2 75、63

1、25

73、57

75、63

77、68

坐姿肩高(身高坐高計,長馬丁尺)61、5 60、3 59、1 61、4 60、58

0、97

58、97

60、58

62、18

坐姿肘高(身高坐高計,短馬丁尺)24、7 26、2 27、8 24、5 25、80

1、33

23、61

25、80

27、99

坐姿大腿厚(身高坐高計,短馬丁尺)14、3 10、9 14、0 14、7 13、48

1、51

11、00

13、48

15、95

坐姿膝高(身高坐高計,短馬丁尺)52、6 46、4 43、7 50、3 48、25

3、44

42、60

48、25

53、90

臀膝距(身高坐高計,中馬丁尺)51、5 49、3 48、5 52、8 50、53

1、71

47、71

50、53

53、34

坐姿兩肘間寬(身高坐高計,直角規(guī))40、6 33、5 33、2 41、2 37、13

3、78

30、90

37、13

43、35

小腿加足高(短馬丁尺)43、2 40、1 39、8 44、5 41、90

2、01

38、60

41、90

45、20

體重(人體秤)55、3 43、5 45、4 57、6 50、45

6、09

40、43

50、45

60、47

2、設(shè)計一個舒適的數(shù)據(jù)輸入工作地

根據(jù)所學知識設(shè)計符合所測人群使用的舒適的數(shù)據(jù)輸入工作地。包含座高、鍵盤高度、顯示器高度以及顯示器距離眼睛的距離等。設(shè)計簡圖如下圖 1—1。

座高:以座椅使用者群體“小腿加足高”的第五百分位數(shù) 38、60cm 作參考,使椅面高度稍低于這一測量值。所以座椅高度取值 38cm。

鍵盤高: 坐姿大腿厚第 95 百分位數(shù)為 15、95cm,坐姿肘高第 5 百分位數(shù)為 23、61cm, 心理修正量取 8cm,考慮到鍵盤高稍低于坐姿肘高為最佳 所以鍵盤高為 38+23、61+8=69、61cm。取值 69cm 顯示器高:設(shè)計抽屜高度為 14cm,顯示器的垂直高度為 22cm,所以顯示器的高度為69+14+22=105cm 顯示器距離眼睛:屏幕邊長約為 305cm,此時視距最小為 305/(2tan15)=569mm,即 56、9cm

3、利用 excel 求出的各測量尺寸與身高的回歸公式中的 m 值 ,并畫出簡圖如下。

學號 1

M 值 身高(身高坐高計)165、1 163、2 161、5 168、6

眼高(身高坐高計)154、5 151、8 150、5 159、2 0、935684

最大肩寬(直角規(guī))40、3 37、5 38、2 42、7 0、241162

坐高(身高坐高計)87、2 88、2 85、2 90、5 0、533292

坐姿眼高(身高坐高計,長馬丁尺)76、5 74、5 74、3 77、2 0、459444

min55、38 75、63~74、6340、53 38 57

坐姿肩高(身高坐高計,長馬丁尺)61、5 60、3 59、1 61、4 0、367999

坐姿肘高(身高坐高計,短馬丁尺)24、7 26、2 27、8 24、5 0、156588

坐姿大腿厚(身高坐高計,短馬丁尺)14、3 10、9 14、0 14、7 0、081911

坐姿膝高(身高坐高計,短馬丁尺)52、6 46、4 43、7 50、3 0、293309

臀膝距(身高坐高計,中馬丁尺)51、5 49、3 48、5 52、8 0、30704

坐姿兩肘間寬(身高坐高計,直角規(guī))40、6 33、5 33、2 41、2 0、225814

小腿加足高(短馬丁尺)43、2 40、1 39、8 44、5 0、254676

體重(人體秤)55、3 43、5 45、4 57、6 0、306942

回歸公式 眼高:Y=0、935684X

最大肩寬:Y=0、241162X

坐高:Y= 0、533292X

坐姿眼高:Y=0、935684X

坐姿肩高:Y=0、367999X

坐姿肘高:Y=0、156588X

坐姿大腿厚:Y=0、081911X

坐姿膝高:Y= 0、293309X

小腿加足高:Y=0、30704X 臀膝距:Y=0、225814X

坐姿兩肘間寬:Y= 0、254676X

體重:Y=0、306942X

H 0、935684H 0、241162H 0、25467H0、533292H 0、459444 H 0、08191H 0、367999H 0、156588H 0、293309H 0、30704H

0、225814H

第五篇：硬度測量實驗報告

硬度測量實驗報告 一、實驗目的1、了解常用硬度測量原理及方法; 2、了解布氏與洛氏硬度的測量范圍及其測量步驟與方法;二、實驗設(shè)備 洛氏硬度計、布洛維硬度計、軸承、試塊 三、實驗原理 1.硬度就是表示材料性能的指標之一,通常指的就是一種材料抵抗另一較硬的具有一定形狀與尺寸的物體(金剛石壓頭或鋼球)壓入其表面的阻力。由于硬度試驗簡單易行,又無損于零件,因此在生產(chǎn)與科研中應用十分廣泛。常用的硬度試驗方法有:洛氏硬度計,主要用于金屬材料熱處理后的產(chǎn)品性能檢驗。布氏硬度計,應用于黑色、有色金屬材料檢驗,也可測一般退火、正火后試件的硬度。

2.洛氏硬度 洛氏硬度測量法就是最常用的硬度試驗方法之一。它就是用壓頭(金剛石圓錐或淬火鋼球)在載荷(包括預載荷與主載荷)作用下,壓入材料的塑性變形濃度來表示的。通常壓入材料的深度越大,材料越軟;壓入的濃度越小,材料越硬。下圖表示了洛氏硬度的測量原理。

圖: 未加載荷,壓頭未接觸試件時的位置。

2-1:壓頭在預載荷 P0(98、1N)作用下壓入試件深度為 h0 時的位置。h0 包括預載所相起的彈形變形與塑性變形。

2-2:加主載荷 P1 后,壓頭在總載荷 P= P0+ P1 的作用下壓入試件的位置。

2-3:去除主載荷 P1 后但仍保留預載荷 P0 時壓頭的位置,壓頭壓入試樣的深度為 h1。由于 P1所產(chǎn)生的彈性變形被消除,所以壓頭位置提高了 h,此時壓頭受主載荷作用實際壓入的濃度為h= h1-h0。實際代表主載 P1 造成的塑性變形深度。

h 值越大,說明試件越軟,h 值越小,說明試件越硬。為了適應人們習慣上數(shù)值越大硬度越高的概念,人為規(guī)定,用一常數(shù) K 減去壓痕深度 h 的數(shù)值來表示硬度的高低。并規(guī)定 0、002mm 為一個洛氏硬度單位,用符號 HR 表示,則洛氏硬度值為: 002.0-Hh kR ? 3、布氏硬度 布氏硬度的測定原理就是用一定大小的試驗力 F(N)把直徑為 D(mm)的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬的表面,保持規(guī)定時間后卸除試驗力,用讀數(shù)顯微鏡測出壓痕平均直徑 d(mm),然后按公式求出布氏硬度 HB 值,或者根據(jù) d 從已備好的布氏硬度表中查出 HB 值。

測量范圍為 8~650HBW

由于金屬材料有硬有軟,被測工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一種標準的試驗力 F 與壓頭直徑 D,就會出現(xiàn)對某些工件與材料的不適應的現(xiàn)象。因此,在生產(chǎn)中進行布氏硬度試驗時,要求能使用不同大小的試驗力與壓頭直徑,對于同一種材料采用不同的 F 與 D 進行試驗時,能否得到同一的布氏硬度值,關(guān)鍵在于壓痕幾何形狀的相似,即可建立F與D的某種選配關(guān)系,以保證布氏硬度的不變性。

特點:一般來說,布氏硬度值越小,材料越軟,其壓痕直徑越大;反之,布氏硬度值越 大,材料越硬,其壓痕直徑越小。布氏硬度測量的優(yōu)點就是具有較高的測量精度,壓痕面積大,能在較大范圍內(nèi)反映材料的平均硬度,測得的硬度值也較準確,數(shù)據(jù)重復性強。

四、實驗內(nèi)容 1.測量滾動軸承表面洛氏硬度值 使用洛氏硬度計對軸承外圈進行硬度測定,記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù):

加載力(kgf)=

1471 N

硬度值測定平均值 測量次數(shù) 第一次 第二次 第三次 HRC 61、9 61、2 62、6 61、9 2.測量試塊表面布氏硬度值 在布洛維硬度計上,使檔位調(diào)至布氏硬度測定檔,試塊進行表面硬度測定,記錄相關(guān)測定數(shù)據(jù): 加載力(kgf)=

980 N

凹痕直徑(mm)平均值(mm)測定次數(shù) 第一次 第二次 第三次 X 方向 254、9 251、2 250、1 252、1 Y 方向 256、3 244、6 250、5 250、5)-D-(D22 2d DPHB??

(D=2、5 mm;

d=讀數(shù)差×0、004)五、思考題 1.測量硬度前為什么要進行打磨？ 答:測試樣品與工作臺的接觸面不平。按照國家標準 GB/T 230、1-2004,洛氏硬度值=100-h/0、002,式中 h 為洛氏硬度計壓頭壓入樣品的深度,也就就是說每 0、002 毫米或 2 微米代表 1HRC硬度單位,因此被測試樣品與工作臺接觸面的平整度將對測試結(jié)果產(chǎn)生極大的影響。當試樣底面不平時,載荷完全施加時只要試樣因為不平整而導致輕微的偏轉(zhuǎn),就可能使壓頭多向下移動幾個微米,測試結(jié)果就可能引起 1-5HRC 的誤差,甚至更大。因此,測試前被測樣品的底面必須用機械加工(如磨床)或手工方法(如砂紙打磨)磨平,以減小測試誤差。

2.HRC、HB 與 HV 的試驗原理有何異同? 答:1、布氏硬度(HB)

以一定的載荷(一般 3000kg)把一定大小(直徑一般為 10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。

2、洛氏硬度(HR)

當 HB>450 或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它就是用一個頂角 120°的金剛石圓錐體或直徑為 1、59、3、18mm 的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同,分三種不同的標度來表示:

HRA:就是采用 60kg 載荷與鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。

HRB:就是采用 100kg 載荷與直徑 1、58mm 淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。

HRC:就是采用 150kg 載荷與鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。維氏硬度(HV)

以120kg以內(nèi)的載荷與頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度 HV 值(kgf/mm2)。

3.HRC、HB 與 HV 各有什么優(yōu)缺點？各自適用范圍就是什么？舉例說明 HRC、HB 與 HV適用于哪些材料及工藝？

答:布氏硬度(HB)適用于退火正火鋼,壓痕大,適用于硬度不均勻材料,不適用于薄料。硬度值應在有效測量范圍內(nèi)(HRC 為 20-70)為有效;布氏硬度計多用于原材料與半成品的檢測,由于壓痕較大一般不用于成品檢測。一般 HBS 只適用于 450N/mm 2(MPa)以下的金屬材料,對于較硬的鋼或較薄材料不適用;維氏硬度適用于較大工件與較深表面層的硬度測定,小負荷維氏硬度試驗負荷 1、961~<49、03N,它適用于較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定;顯微維氏硬度試驗負荷<1、961N,適用于金屬箔、極薄表面層的硬度測定。