布氏硬度计准确测量的因素及排除方法

布氏硬度计工作原理是把一定直径的钢球。在一定试验力作用下以一定的速度压入试样表面经规定的试验力保持时间后卸除试验力以试样压痕球形表面积上的平均压力来表示金属的布氏硬度值。凡影响压痕产生及测量的因素均影响布氏硬度值。影响测量准确度的因素主要由四部分组成。

一、试样

试样厚度及表面质量能明显影响布氏硬度测量结果。(1)尽管布氏方法受粗糙表面的影响小对表面研磨要求不高。但为使压痕边缘清晰保证测量结果的准确性该方法对表面粗糙度也有一定的限制。(2)表面清洁度对布氏硬度测量值和不均匀性也是比较关键的油脂、氧化物或灰尘对表面的污染会给硬度测量结果带来明显影响。试样更不允许存在表面缺陷。(3)试验后试样边缘及背面呈现变形痕迹时，无线测振仪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。(4)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IO0~C。有色金属应严格保持在常温下。

二、硬度计

布氏硬度计本身性能对准确测量的影响主要反映在试验力、压头和测量读数显微镜上。

(1)试验力偏离规定的数值，时代超声波探伤仪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：①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，涂层测厚仪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摩擦力。给试验力带来负差。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。其中以压轴在衬套中的导向大杠杆支点轴承所产生的摩擦力对试验力的影响较为明显。对主轴系统和支点轴承应定期进行清冼和润滑。一般注以微量的仪表油或钟表油即可。③主轴倾斜。主轴倾斜后受其倾斜角度的影响．实际垂直作用于试样表面的力就小即主轴倾斜给试验力带来负差。

(2)钢球压头直径偏大则压痕就大所得硬度值偏低；反之硬度值偏高。钢球压头硬度不高则当它压向试样时本身就会变形导致压痕增大硬度值偏低．这种影响在高硬度时尤其明显。钢球压头表面粗糙度应不大于0．2 否则对硬度较低的金属的测试结果有较大影响。当它压入试样时会遇到较大阻力使压痕口茹强

减小导致硬度值偏高。

(3)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。

①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。② 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(垫圈厚度经调试确定)。另外布氏硬度计的机架和试样支撑系统的过大变形也可能产生影响。由于试样的不良支撑和机架过大变形的影响产生(1～3)个硬度单位的偏差是比较常见的。

三、环境

环境温度、清洁度和震动所造成的影响往往被忽视。但这些都会造成测量结果的偏差因此硬度计应安装在干燥、清洁、无震动的环境中并应安装在稳固的工作台上。

四、操作

加荷速度及保荷时间控制不准瞄准有误、读数不准操作不规范均会带来误差。(1)加荷速度过快则惯性力加大使压痕增大导致布氏硬度值偏低；反之硬度值偏高。(2)试验力保持时间长试样受力作用发生塑性变形充分压痕就大因此所得硬度值偏低；反之硬度值偏高。

相关推荐：

上一篇：布氏硬度计常见故障及解决方法分析

下一篇：里氏硬度计在机床导轨淬火硬度测试中的应用