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布氏硬度计的测量精度受哪些因素影响?

更新时间:2025-05-13点击次数:258
  • 试样因素

    • 表面质量:尽管布氏硬度测试对表面研磨要求不高,但表面过于粗糙会使压痕边缘模糊,影响测量准确性。同时,表面的油脂、氧化物或灰尘等污染物会给硬度测量结果带来明显影响,试样也不允许存在表面缺陷。

    • 试样厚度:试验后试样边缘及背面呈现变形痕迹时,试验无效。作布氏硬度测定的试样厚度不应小于压痕深度的 10 倍。

    • 试样温度:试验时试样温度应保持常温。黑色金属在特殊情况下温度不得超过 100℃,有色金属则应严格保持在常温下。

  • 硬度计因素

    • 视场模糊:会影响压痕直径的测量,应避免分划板多洗以免洗掉刻线。

    • 刻度误差:以标准刻度尺检查时误差过大,可能是物镜座与物镜管之间松动或其间垫圈丢失,改变了镜筒长度,可通过调试确定垫圈厚度进行调整。

    • 直径:钢球压头直径偏大,压痕大,硬度值偏低;反之,硬度值偏高。

    • 硬度:钢球压头硬度不高,压向试样时自身会变形,导致压痕增大,硬度值偏低,在高硬度测试时影响尤其明显。

    • 表面粗糙度: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测试结果有较大影响,会使压痕口减小,导致硬度值偏高。

    • 砝码重量及杠杆比:砝码重量或杠杆比增大,试验力偏大,压痕增大,硬度值偏低;反之,硬度值偏高。砝码重量超差可通过修整并在天平上校验使其符合要求;因杠杆比误差引起的试验力偏差,正超差时可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。

    • 摩擦力:主要产生于主轴系统的在衬套中的导向、大杠杆支点轴承、大小杠杆的刀刃支承,会给试验力带来负差。可通过注以微量的仪表油或钟表油来减小摩擦力的影响。

    • 主轴倾斜:主轴倾斜后,实际垂直作用于试样表面的力变小,给试验力带来负差。

    • 试验力

    • 压头

    • 测量读数显微镜

    • 机架和试样支撑系统:试样的不良支撑和机架过大变形会产生测量偏差,常见偏差为 1-3 个硬度单位。

  • 环境因素:环境温度、清洁度和震动都会造成测量结果的偏差,硬度计应安装在干燥、清洁、无震动的环境中,并安装在稳固的工作台上。

  • 操作因素

    • 加荷速度:加荷速度过快,惯性力加大,压痕增大,布氏硬度值偏低;反之,硬度值偏高。

    • 保荷时间:试验力保持时间长,试样受力作用发生塑性变形充分,压痕大,硬度值偏低;反之,硬度值偏高。

    • 操作规范:包括瞄准有误、读数不准等操作不规范行为,均会带来误差。