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便攜式布氏硬度計的幾種原理

便攜式布氏硬度計的幾種原理
　　便攜布氏硬度計

　　便攜布氏硬度計是可以在現場使用的儀器。儀器操作簡單，攜帶方便，可直接測試大中型工件本體，而不必取樣，可測試那些大型的、組裝的、不可切割或不便移動的工件。儀器可在車間使用，測試鑄鍛件毛坯、成品鋼材及經調質熱處理后的半成品工件，儀器也可以在倉庫使用，用于選購鋼材或對購入的鋼材做入廠檢驗，儀器還可以攜帶到另外一個工廠使用，用于對外委加工的工件做驗收檢驗。

　　便攜布氏硬度計采用真實的布氏硬度試驗原理，與臺式機相同，試驗結果真實、可靠，并非其他便攜式儀器（例如里氏硬度計）得到的失真較大的換算值。儀器測試后留下的長久壓痕可以在任何時間重復檢驗。

　　目前國內能見到的便攜布氏硬度計主要有以下三種：

圖1

1.King便攜布氏硬度計

　　King便攜布氏硬度計如圖1所示，主要由美國King測試儀器公司和沈陽天星試驗儀器有限公司生產。儀器采用液壓原理，依靠手動操作產生試驗力，試驗條件是500~3000kg力，5mm、10mm球，測試范圍16~650HBW，精度與臺式機相同，示值誤差、重復性誤差均符合中國標準GB/T231.2。

　　2. 剪銷式便攜布氏硬度計

　　剪銷式便攜布氏硬度計如圖2、圖3所示，主要由瑞士Ernst公司和沈陽天星試驗儀器有限公司生產。儀器采用螺桿機構施加試驗力，采用剪銷控制試驗力，試驗力準確、重復性好，試驗力誤差小于0.5%。儀器量程100~650HBW，示值誤差和重復性誤差均符合中國標準GB/T231.2。儀器采用1580kg試驗力，7.26mm球

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

　　儀器具有采用C型架加力的靜態測試和采用錘擊加力的動態測試兩種測試方式，靜態加力方式用于尺寸在150mm以下的中小型工件，動態加力方式用于測試大中型工件。

　　3. 錘擊式便攜布氏硬度計

　　錘擊式便攜布氏硬度計如圖4、圖5、圖6所示。

　　儀器依靠錘擊方式施加試驗力，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操作簡單，使用方便，測試速度快，儀器采用沖擊方式施加試驗力，其精度不如其他便攜布氏硬度計。儀器采用布氏硬度試驗原理，對試樣表面要求不高，影響測試精度的因素較少，測試結果比較穩定，比同樣是沖擊方式的里氏硬度計要可靠。錘擊式便攜布氏硬度計要使用一種消耗品（條形硬度塊或剪銷），每次試驗都要有幾毛錢的成本，儀器主要用于測試大型鑄鍛件。

　　錘擊式便攜布氏硬度計有如下兩種類型：

　　(1). 普通錘擊布氏硬度計

　　普通錘擊布氏硬度計如圖4所示,由萊州華銀試驗儀器有限公司生產。

圖5

儀器由支架、條形硬度塊、鋼球和讀數顯微鏡組成。

　　圖4測試時用錘子敲擊支架頂部，鋼球會同時壓入工件和硬度塊中，在工件和硬度塊上留下壓痕，兩個壓痕有一定的比例關系，分別測出兩個壓痕直徑，查表，就可得到工件的布氏硬度值。

　　儀器結構簡單，攜帶方便，價格便宜，但是因試驗力不固定，誤差偏大，一般為8%。

　　(2). 剪銷式錘擊布氏硬度計

　　剪銷式錘擊布氏硬度計如圖5、圖6所示，由沈陽天星試驗儀器有限公司和瑞士Ernst公司生產。

　　儀器由剪銷架、剪銷、壓頭、套筒、扶持手柄、硬度塊、帶燈讀數顯微鏡等組成。

　　圖5試驗時剪銷和壓頭裝入剪銷架，剪銷架放入套筒，套筒放入手柄，手柄放到工件上。用錘子敲擊剪銷架頂部，試驗力通過剪銷傳遞到壓頭上，壓頭的球形端面在工件上留下壓痕，當敲擊力達到剪銷的額定

　　剪斷力1580kg時，剪銷會被剪銷架和壓頭構成的剪切系統剪斷，

圖6

壓頭退入剪銷架內，試驗力瞬間消失，壓頭上受到的試驗力

　　正好是1580kg。讀出壓痕直徑，查表，就可得到工件的布氏硬度值。

　　儀器試驗力F=1580kg，壓頭球面直徑D=7.26mm，F/D2值等于30，

　　根據布氏硬度試驗的相似性原理，試驗條件等效于3000kg力，10mm球。

　　儀器試驗力準確，測試結果可靠，重現性好，誤差小于5%。

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便攜式布氏硬度計的幾種原理

圖1

圖4

圖5

圖6