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    布氏硬度计准确度影响因素及排除方法

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    布氏硬度计是一种广泛应用于工业和科学研究中的仪器,其最大的功能在于可以对铸铁、钢材、有色金属以及软合金金属进行硬度的测试,布氏硬度计在我国应用已经有了多年的历史,并且为我国的工业发展也做出了卓越的贡献,但是目前来看我国的布氏硬度计的测量准确性并不高,对于很多能够影响测量准确度的因素并没有进行有效的排除从而使得我国大部分工业企业在应用布氏硬度计时出现了较为明显的问题。本文将通过对布氏硬度计工作原理的分析对影响布氏硬度计准确度测量的因素进行阐述并且提出相关的排除方法,从而提高我国工业企业应用布氏硬度计进行测量的准确度。


    随着我国社会的发展和科技的进步,我国的工业发展也十分迅速尤其是在重型工业方面其发展速度位于世界前列。在我国的冶金业、锻造业、工业实验室当中布氏硬度计的应用是较为广泛地,其能够对铸铁、钢材及有色金属等常见的金属材料进行硬度的检测从而更好的确定其本身的硬度性能。


    与其他的硬度计不同布氏硬度计是一种产生压痕最大的试验法,它能反映出材料的综合性能,并且不受试样组织显微偏析及成分不均匀的影响,所以它是一种精度较高的硬度试验法。尽管其精度较高但是同样有着许多因素会对其精度造成影响,今天我们就来对影响布氏硬度计准确度测量的因素进行分析,从而找到对这些因素的排除方法。

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    1、布氏硬度计的工作原理

    布氏硬度计对金属硬度进行测量是并非是一种无损测试,其对于试验品会造成较大的损伤,这是其本身的工作原理所决定的。布氏硬度计的工作原理是将一个钢球,在试验规定的作用力下,以一定的速度对试样表面进行压入,在经过规定的实验力保持时间后解除试验力,然后根据试样压痕球形表面积的平均压力来对金属的布氏硬度值进行表示。应当说这种破坏性的测量手段检查的准确性是较高的,但同时也注定了能够影响到其测量精准度的因素也是较多的。


    2、影响布氏硬度计准确度测量的因素和排除方法

    在上面我们介绍了布氏硬度计的工作原理,这种工作原理注定了许多能够影响布氏硬度计对试样压痕的因素就可以对布氏硬度计的测量精准度进行影响。因此我们在对影响布氏硬度计准确度测量的因素进行分析时,我们可以先对能够影响其压痕产生的因素进行分析,目前来看能影响其压痕产生的因素有三点,其分别为试样、硬度计、环境,这四方面都会对布氏硬度计的准确度造成影响下面我们就来进行具体的分析。


    2.1试样。

    使用布氏硬度计对金属进行硬度测试时,其金属试样本身的厚度和表面积质量都能够对布氏硬度计的测量精准度造成影响。首先虽然布氏硬度计对于试样表面的粗糙度的要求不高,受到表面粗糙程度的影响也不高但是过于粗糙的表面也会造成试样压痕边缘的清晰程度受到影响从而影响其测试结果,因此尽管布氏硬度计对表面的粗糙度要求不高但是也有着一定的限度,在采用布氏硬度计进行硬度测量时应当尽量地对试样表面进行研磨从而避免由于表面过于粗糙而造成的测试结果不准确。


    其次,试样表面的清洁度不够同样会造成布氏硬度测量值出现偏差,试样的表面如果出现了油脂、氧化物或者是灰尘污染都会使得测量的最终结果收到影响,因此在测量前应当对试样的表面进行一定的清洁从而提高布氏硬度计的准确度。再次,试验后试样边缘及背面呈现变形痕迹时,则认为该试验无效,因此,作布氏硬度测定的试样厚度不应小于压痕深度的10倍。最后,试验时的试样温度应保持常温,在特殊情况下,黑色金属的温度不得超过100℃,有色金属应严格保持在常温下。

    布氏硬度计准确度影响因素.png

    2.2硬度计。

    除了试样问题,布氏硬度计本身的性能也会对其测量的准确性造成极大的影响并且这种影响通常情况下都要比试样的影响更大,布氏硬度计性能对测量准确性的影响主要集中在四个方面下面我们进行详细分析。


    2.2.1试验力。

    当试验力偏离规定的数值,则压痕也随之发生变化。试验力偏大,压痕随之增大,则硬度值偏低;反之,硬度值偏高。其对低硬度的影响较大,对高硬度的影响较小。同时,试验力也会受多种因素的影响而产生误差。主要影响因素是砝码重量及杠杆比。砝码重量或杠杆比增大时,试验力偏大,反之,试验力偏小。


    砝码的重量超差,可经修整,并在天平上校验,使之在要求的范围内;因杠杆比的误差而引起的试验力偏差。可松开支点和力点刀子的紧固螺钉。正超差时,在支点刀子与杠杆的贴合面间加垫片,以减小杠杆比;负超差时,则在力点刀子与杠杆的贴合面间加垫片,以增大杠杆比。


    2.2.2摩擦力。

    摩擦力给试验力带来负差,同样是会给测量结果造成影响。摩擦力主要产生于主轴系统的压轴在衬套中的导向、大杠杆支点轴承、大小杠杆的刀刃支承。对于摩擦力而言最好的方式就是给予关键部件一定的仪表油或者是钟表油以起到润滑作用。摩擦力主要的产生点是是大杠杆支点轴承所产生的摩擦力,其对于整个实验力的影响是最为明显的,对于这样的情况首先是要对主轴系统和支点轴承进行定时清洁,在清洁过后再进行润滑,从而减少摩擦力的产生。


    2.2.3钢球直径与硬度。

    钢球压头直径偏大对测量结果的影响,如果钢球的直径过大则会使得布氏硬度计最终的测量出的硬度值过低,相反则会使得其测量值过高因此钢球的大小直接与布氏硬度计准确度息息相关,因此我们应当尽可能地选择合适的钢球直径从而保证其测量结果的准确性。


    除了钢球直径大小之外,钢球本身的硬度也与测量准确度相关,钢球的硬度偏低则会使得其在对硬度较高的金属进行测量时出现较大的偏差使得最终得到的硬度值偏大,并且钢球表面的粗糙度应当不大于0.2μm,否则则会在对硬度较低的金属进行硬度测试时结果偏低。因此我们要对钢球的硬度和表面的粗糙程度进行有效的控制。


    2.2.4测量读数显微镜。

    测量读数显微镜对布氏硬度计的测量结果的影响是极明显的。首先测量读数显微镜视场模糊,影响压痕直径的测量。可用脱脂棉花蘸取少许酒精和乙 醚的混合液擦洗透镜和分划板。但需注意,分划板不宜多洗,以免洗掉刻线。其次,测量读数显微镜的刻度,以标准刻度尺检查时误差过大。一般是物镜座与物镜管之间松动或其间垫圈丢了,从而改变了镜筒的长度。应检查、固紧物镜座或配上垫圈。

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    2.3环境。

    环境对于布氏硬度计的测量精准度也是有所影响的,首先温度的高低会直接影响到试样本身的硬度,而钢球的硬度也一定程度会由于温度产生变化,清洁度也同样会对结果产生偏差无论是测试钢球上还是试样上如果出现了灰尘都会对其精度造成影响。因此我们应当保证布氏硬度计可以安装在相对干燥其温度较为稳定,灰尘较小的场所。


    3、结束语

    能够对布氏硬度计准确度造成影响的因素是较多的,只有我们将这些影响因素通通排除才能够在zui大程度上提高硬度计的精准度更好地位硬度计使用者进行服务。


    2018-11-14 15:46:53 浏览次数:1297次
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