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便攜式布氏硬度計(jì)的幾種原理

便攜式布氏硬度計(jì)的幾種原理
　　便攜布氏硬度計(jì)

　　便攜布氏硬度計(jì)是可以在現(xiàn)場(chǎng)使用的儀器。儀器操作簡(jiǎn)單，攜帶方便，可直接測(cè)試大中型工件本體，而不必取樣，可測(cè)試那些大型的、組裝的、不可切割或不便移動(dòng)的工件。儀器可在車(chē)間使用，測(cè)試鑄鍛件毛坯、成品鋼材及經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理后的半成品工件，儀器也可以在倉(cāng)庫(kù)使用，用于選購(gòu)鋼材或?qū)?gòu)入的鋼材做入廠(chǎng)檢驗(yàn)，儀器還可以攜帶到另外一個(gè)工廠(chǎng)使用，用于對(duì)外委加工的工件做驗(yàn)收檢驗(yàn)。

　　便攜布氏硬度計(jì)采用真實(shí)的布氏硬度試驗(yàn)原理，與臺(tái)式機(jī)相同，試驗(yàn)結(jié)果真實(shí)、可靠，并非其他便攜式儀器（例如里氏硬度計(jì)）得到的失真較大的換算值。儀器測(cè)試后留下的**壓痕可以在任何時(shí)間重復(fù)檢驗(yàn)。

　　目前國(guó)內(nèi)能見(jiàn)到的便攜布氏硬度計(jì)主要有以下三種：

圖1

1.King便攜布氏硬度計(jì)

　　King便攜布氏硬度計(jì)如圖1所示，主要由美國(guó)King測(cè)試儀器公司和沈陽(yáng)天星試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)。儀器采用液壓原理，依靠手動(dòng)操作產(chǎn)生試驗(yàn)力，試驗(yàn)條件是500~3000kg力，5mm、10mm球，測(cè)試范圍16~650HBW，精度與臺(tái)式機(jī)相同，示值誤差、重復(fù)性誤差均符合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.2。

　　2. 剪銷(xiāo)式便攜布氏硬度計(jì)

　　剪銷(xiāo)式便攜布氏硬度計(jì)如圖2、圖3所示，主要由瑞士Ernst公司和沈陽(yáng)天星試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)。儀器采用螺桿機(jī)構(gòu)施加試驗(yàn)力，采用剪銷(xiāo)控制試驗(yàn)力，試驗(yàn)力準(zhǔn)確、重復(fù)性好，試驗(yàn)力誤差小于0.5%。儀器量程100~650HBW，示值誤差和重復(fù)性誤差均符合中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.2。儀器采用1580kg試驗(yàn)力，7.26mm球

壓頭，F(xiàn)/D2值等于30，根據(jù)布氏硬度試驗(yàn)的相似性原理（見(jiàn)GB/T231.1），試驗(yàn)條件等效于常用的3000kg力、10mm球。

　　儀器具有采用C型架加力的靜態(tài)測(cè)試和采用錘擊加力的動(dòng)態(tài)測(cè)試兩種測(cè)試方式，靜態(tài)加力方式用于尺寸在150mm以下的中小型工件，動(dòng)態(tài)加力方式用于測(cè)試大中型工件。

　　3. 錘擊式便攜布氏硬度計(jì)

　　錘擊式便攜布氏硬度計(jì)如圖4、圖5、圖6所示。

　　儀器依靠錘擊方式施加試驗(yàn)力，鋼球在錘擊力的作用下，瞬間壓入試樣，在試樣表面留下壓痕，測(cè)出壓痕

圖4

直徑，查表，就可得到布氏硬度值。

　　錘擊式便攜布氏硬度計(jì)操作簡(jiǎn)單，使用方便，測(cè)試速度快，儀器采用沖擊方式施加試驗(yàn)力，其精度不如其他便攜布氏硬度計(jì)。儀器采用布氏硬度試驗(yàn)原理，對(duì)試樣表面要求不高，影響測(cè)試精度的因素較少，測(cè)試結(jié)果比較穩(wěn)定，比同樣是沖擊方式的里氏硬度計(jì)要可靠。錘擊式便攜布氏硬度計(jì)要使用一種消耗品（條形硬度塊或剪銷(xiāo)），每次試驗(yàn)都要有幾毛錢(qián)的成本，儀器主要用于測(cè)試大型鑄鍛件。

　　錘擊式便攜布氏硬度計(jì)有如下兩種類(lèi)型：

　　(1). 普通錘擊布氏硬度計(jì)

　　普通錘擊布氏硬度計(jì)如圖4所示,由萊州華銀試驗(yàn)儀器有限公司生產(chǎn)。

圖5

儀器由支架、條形硬度塊、鋼球和讀數(shù)顯微鏡組成。

　　圖4測(cè)試時(shí)用錘子敲擊支架頂部，鋼球會(huì)同時(shí)壓入工件和硬度塊中，在工件和硬度塊上留下壓痕，兩個(gè)壓痕有一定的比例關(guān)系，分別測(cè)出兩個(gè)壓痕直徑，查表，就可得到工件的布氏硬度值。

　　儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，價(jià)格便宜，但是因試驗(yàn)力不固定，誤差偏大，一般為8%。

　　(2). 剪銷(xiāo)式錘擊布氏硬度計(jì)

　　剪銷(xiāo)式錘擊布氏硬度計(jì)如圖5、圖6所示，由沈陽(yáng)天星試驗(yàn)儀器有限公司和瑞士Ernst公司生產(chǎn)。

　　儀器由剪銷(xiāo)架、剪銷(xiāo)、壓頭、套筒、扶持手柄、硬度塊、帶燈讀數(shù)顯微鏡等組成。

　　圖5試驗(yàn)時(shí)剪銷(xiāo)和壓頭裝入剪銷(xiāo)架，剪銷(xiāo)架放入套筒，套筒放入手柄，手柄放到工件上。用錘子敲擊剪銷(xiāo)架頂部，試驗(yàn)力通過(guò)剪銷(xiāo)傳遞到壓頭上，壓頭的球形端面在工件上留下壓痕，當(dāng)敲擊力達(dá)到剪銷(xiāo)的額定

　　剪斷力1580kg時(shí)，剪銷(xiāo)會(huì)被剪銷(xiāo)架和壓頭構(gòu)成的剪切系統(tǒng)剪斷，

圖6

壓頭退入剪銷(xiāo)架內(nèi)，試驗(yàn)力瞬間消失，壓頭上受到的試驗(yàn)力

　　正好是1580kg。讀出壓痕直徑，查表，就可得到工件的布氏硬度值。

　　儀器試驗(yàn)力F=1580kg，壓頭球面直徑D=7.26mm，F(xiàn)/D2值等于30，

　　根據(jù)布氏硬度試驗(yàn)的相似性原理，試驗(yàn)條件等效于3000kg力，10mm球。

　　儀器試驗(yàn)力準(zhǔn)確，測(cè)試結(jié)果可靠，重現(xiàn)性好，誤差小于5%。

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便攜式布氏硬度計(jì)的幾種原理

圖1

圖4

圖5

圖6