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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(xiàn)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(jīng)調(diào)質(zhì)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?qū)徣氲匿摬淖鋈霃S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(jī)相同,試驗結(jié)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(fù)檢驗。
目前國內(nèi)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(chǎn)。儀器采用液壓原理,依靠手動操作產(chǎn)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(jī)相同,示值誤差、重復(fù)性誤差均符合中國標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)。儀器采用螺桿機(jī)構(gòu)施加試驗力,采用剪銷控制試驗力,試驗力準(zhǔn)確、重復(fù)性好,試驗力誤差小于0.5%。儀器量程100~650HBW,示值誤差和重復(fù)性誤差均符合中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.2。儀器采用1580kg試驗力,7.26mm球
壓頭,F(xiàn)/D2值等于30,根據(jù)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(tài)測試和采用錘擊加力的動態(tài)測試兩種測試方式,靜態(tài)加力方式用于尺寸在150mm以下的中小型工件,動態(tài)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(jié)果比較穩(wěn)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(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(guān)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(jié)構(gòu)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(chǎn)。
儀器由剪銷架、剪銷、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(dāng)敲擊力達(dá)到剪銷的額定
剪斷力1580kg時,剪銷會被剪銷架和壓頭構(gòu)成的剪切系統(tǒng)剪斷,
圖
6
壓頭退入剪銷架內(nèi),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(xiàn)/D2值等于30,
根據(jù)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(zhǔn)確,測試結(jié)果可靠,重現(xiàn)性好,誤差小于5%。
北京時代天晨科技有限公司
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