動(dòng)態(tài)加力的便攜式布氏硬度計(jì)介紹
一、沖擊式布氏硬度計(jì)（原名攜帶式布氏硬度計(jì)）
沖擊式布氏硬度計(jì)如圖1所示。儀器是一個(gè)小型的簡(jiǎn)單裝置，裝置內(nèi)部有一個(gè)彈簧、一個(gè)彈簧壓縮及釋放機(jī)構(gòu)，裝置端部有一個(gè)鋼球。測(cè)試時(shí)，將裝置緩慢下壓，彈簧先被壓縮，再被釋放，沖擊力使鋼球壓入試件表面，試件表面留下壓痕。用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出壓痕直徑，查表，得到布氏硬度值。國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG870-1994規(guī)定了對(duì)這種儀器的檢定方法。
這種儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格便宜。但是試驗(yàn)力是不確定的，誤差較大，精度為±8%。儀器可應(yīng)用于對(duì)布氏硬度測(cè)量精度要求不高的場(chǎng)合。由于這種儀器技術(shù)太陳舊，其穩(wěn)定性不及錘擊布氏硬度計(jì)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)已較少使用。
二、錘擊式布氏硬度計(jì)
錘擊布氏硬度計(jì)如圖2所示。儀器由支架、鋼球、條型硬度塊和讀數(shù)顯微鏡組成。測(cè)試時(shí)用錘子敲擊支架頂部，鋼球上的沖擊力會(huì)同時(shí)作用于試件和硬度塊，在試件和硬度塊上留下壓痕，兩個(gè)壓痕具有一定的比例關(guān)系，分別測(cè)出兩個(gè)壓痕直痕，查表，得到布氏硬度值。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A833規(guī)定了這種試驗(yàn)方法，國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG411規(guī)定了對(duì)這種儀器的檢定方法。
這種儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格便宜。但是試驗(yàn)力是不確定的，誤差較大，精度為±8%，條形硬度塊的精度要求是±4%，低于普通布氏硬度塊。儀器可應(yīng)用于對(duì)布氏硬度測(cè)量精度要求不高的場(chǎng)合。這種儀器目前在國(guó)內(nèi)鑄造、鍛造、軋鋼、熱處理等行業(yè)被普遍應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。
三、 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3a所示，其結(jié)構(gòu)如圖3b所示。儀器由剪銷(xiāo)架、剪銷(xiāo)、球面壓頭、套筒及扶持手柄組成。測(cè)試時(shí)剪銷(xiāo)和壓頭安裝到剪銷(xiāo)架上，剪銷(xiāo)架放入套筒，套筒放入扶持手柄，然后放到試件上，用手錘敲擊剪銷(xiāo)架頂部，試驗(yàn)力通過(guò)剪銷(xiāo)傳遞到壓頭上，壓頭的球形端面壓入試樣，留下壓痕，當(dāng)敲擊力達(dá)到剪銷(xiāo)的額定切斷力1580 kg時(shí)，剪銷(xiāo)會(huì)瞬間被剪銷(xiāo)架和壓頭構(gòu)成的剪切系統(tǒng)切斷，壓頭退入剪銷(xiāo)架內(nèi)，試驗(yàn)力消失，壓頭上實(shí)際受到的試驗(yàn)力正好是1580 kg，測(cè)出壓痕直徑，查表，就可得到布氏硬度值。
剪銷(xiāo)式布氏硬度計(jì)符合布氏硬度試驗(yàn)的相似性原理。儀器測(cè)試力F=1580 kg，壓頭球面直徑D=7.26 mm，F(xiàn)/D2值等于30，試驗(yàn)條件等效于3000 kg力、10 mm球。
采用靜態(tài)加力方式的剪銷(xiāo)布氏硬度計(jì)如圖3c所示。
剪銷(xiāo)式布氏硬度計(jì)操作簡(jiǎn)單，使用方便，其原理更接近布氏硬度試驗(yàn)原理，可靠性高。儀器試驗(yàn)力準(zhǔn)確，測(cè)試結(jié)果重復(fù)性好，精度高，錘擊加力方式，誤差小于±5%，靜態(tài)加力方式誤差小于±3%。這種儀器在歐美國(guó)家有著廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)目前已有生產(chǎn)。
正在起草的國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范JJF××××《攜帶式布氏硬度計(jì)》規(guī)定了對(duì)三種動(dòng)態(tài)加力布氏硬度計(jì)的校準(zhǔn)方法。