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施壓形成壓痕：儀器配備直徑較大的硬質合金球壓頭（常見規格為 2.5mm、5mm、10mm），根據材料硬度選擇合適的載荷（通常在 15.625kgf-3000kgf 之間，如檢測軟鋼常用 3000kgf 載荷，檢測鋁合金常用 250kgf 載荷）。將壓頭垂直對準材料表面，施加設定載荷并保持規定時間（對于黑色金屬，保壓時間通常為 10-15 秒；對于有色金屬，保壓時間通常為 30-60 秒），使壓頭在材料表面形成清晰、規則的圓形壓痕。
精準測量壓痕：移除載荷后，通過儀器自帶的測量裝置（如光學顯微鏡、游標卡尺）測量壓痕的直徑，通常需測量相互垂直的兩個方向的直徑，取平均值作為最終壓痕直徑（d），確保測量精度（一般要求誤差不超過 0.01mm）。
計算硬度值：根據布氏硬度（HBW）的計算公式 “HBW = 0.102×2F/(πD (D - √(D2 - d2))”（其中 F 為施加的載荷，D 為壓頭直徑，d 為壓痕平均直徑），儀器可自動完成計算并顯示結果。若為手動型儀器，操作人員可根據測量的壓痕直徑，查閱布氏硬度換算表獲取對應的硬度值，避免復雜計算帶來的誤差。
手動布氏硬度計：適用于檢測頻次較低、工件數量較少的場景，如實驗室的材料小樣檢測、小型企業的零部件抽檢。這類儀器需要操作人員手動調節載物臺高度，使壓頭對準工件表面，手動控制載荷的施加與移除，隨后通過光學顯微鏡測量壓痕直徑。其優勢在于結構簡單、成本較低，占地面積小，適合空間有限的實驗室或車間工位，且對操作人員的技術要求不高，經過簡單培訓即可上手。
半自動布氏硬度計：適用于中等檢測頻次的場景，如中型制造企業的批量零部件檢測。這類儀器配備電動載物臺與自動載荷施加系統，操作人員只需將工件固定在載物臺上，通過按鈕控制載物臺升降與載荷施加，壓痕測量仍需人工完成（或配備半自動測量裝置，如電子目鏡輔助讀數）。相比手動型儀器，半自動布氏硬度計的操作效率更高，載荷施加的穩定性更好，能有效減少人工操作帶來的誤差，數據一致性顯著提升。
全自動布氏硬度計：適用于高頻次、大批量的檢測場景，如大型化工設備制造廠、汽車零部件生產線的質量檢測。這類儀器集成自動載物臺、自動壓頭系統、自動光學測量裝置與數據處理軟件，可實現 “工件上料 - 自動定位 - 載荷施加 - 壓痕測量 - 硬度計算 - 數據存儲” 的全流程自動化。例如，在檢測批量碳鋼管道時，全自動布氏硬度計可通過輸送帶自動輸送工件，利用機器視覺技術定位檢測區域，連續完成多件工件的檢測，并生成檢測報告；部分機型還支持與生產管理系統對接，實時上傳檢測數據，便于質量追溯與工藝優化。
樣品預處理：根據材料特性對樣品進行處理，確保檢測表面平整、清潔、無氧化層與油污。對于金屬材料，需通過打磨、拋光去除表面的銹跡、劃痕與雜質，若樣品表面存在較大凸起，需用砂輪進行平整處理，避免壓頭受力不均導致壓痕變形；對于薄壁樣品，需在樣品下方墊上剛性支撐塊（如鋼板），防止檢測時樣品彎曲變形，影響壓痕形態。
儀器校準：定期對布氏硬度計進行校準，包括載荷校準與測量系統校準。載荷校準可通過標準砝碼進行，確保實際施加的載荷與設定值的誤差不超過 ±1%；測量系統校準需使用標準布氏硬度塊（如 HBW 250-350 的標準塊），在標準塊上施加規定載荷形成壓痕，測量壓痕直徑并計算硬度值，與標準塊的標稱值對比，若誤差超出 ±3%，需調整光學測量裝置或載荷系統參數。
參數設定：根據樣品材質與厚度選擇合適的壓頭直徑、載荷與保壓時間，需遵循 “載荷與壓頭直徑匹配” 原則（如壓頭直徑為 10mm 時，檢測鋼材料常用 3000kgf 載荷；壓頭直徑為 5mm 時，檢測鋁合金常用 250kgf 載荷）。同時，確保樣品厚度滿足 “壓痕深度不超過樣品厚度 1/10” 的要求，若樣品厚度較薄（如 3-5mm），需選擇較小直徑的壓頭與較低載荷，避免壓痕貫穿樣品。
樣品固定與定位：將預處理后的樣品平穩固定在載物臺上，確保樣品不會在檢測過程中移動；通過調節載物臺或光學系統，使壓頭正對準檢測區域，避免壓頭傾斜導致壓痕呈橢圓形，影響直徑測量精度。對于不規則形狀的樣品（如化工管道彎頭），需使用專用夾具固定，確保檢測區域與壓頭保持垂直。
載荷施加與保壓：啟動載荷施加按鈕，確保載荷平穩上升，避免突然加壓導致壓頭沖擊樣品表面；嚴格按照設定的保壓時間保持載荷，不得隨意縮短或延長保壓時間 —— 保壓時間不足會導致壓痕未形成，硬度值偏高；保壓時間過長則可能導致壓痕過大，硬度值偏低。
壓痕測量：移除載荷后，通過光學顯微鏡觀察壓痕，調節焦距使壓痕邊緣清晰，使用測量十字線對準壓痕的邊緣，測量相互垂直的兩個直徑（d1 與 d2），取平均值作為最終壓痕直徑。若壓痕邊緣存在不規則凸起或凹陷，需重新選擇檢測區域進行二次檢測，避免異常壓痕影響結果。
數據記錄與分析：及時記錄檢測數據，包括樣品名稱、材質、壓頭直徑、載荷、保壓時間、壓痕直徑、硬度值等信息，對于批量檢測，需統計硬度平均值、最大值、最小值，判斷是否符合質量標準。若檢測結果出現異常（如硬度值遠超或低于標準范圍），需排查樣品是否存在材質不均、預處理不當等問題，并重新檢測確認。
設備清潔與維護：檢測完成后，清潔壓頭表面（用軟布蘸取酒精輕輕擦拭，避免硬質合金球表面劃傷或沾染雜質），清潔載物臺與光學鏡頭（用專用鏡頭紙擦拭鏡頭，去除灰塵與油污）；定期檢查儀器的機械部件，如載物臺導軌、載荷施加機構，添加潤滑油（按儀器說明書要求），確保運動順暢；長期不用時，需關閉儀器電源，蓋上防塵罩，防止灰塵進入儀器內部影響精度。
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