布氏硬度计工作中存在的各种误差现象分析

布氏硬度计检定误差分析

薛继东

(黑龙江省牡丹江市质量技术监督检验检测中心,黑龙江牡丹江157000)

摘要：布氏硬度计在金属鉴定工作中虽然是一种结构简单、操作方便、准确率高的计量装置，但是一旦其长期操作不当极容易造成检验硬度失准现象，给产品质量造成很大的影响，甚至产生重大不良后果。本文就布氏硬度计工作中存在的各种误差现象加以总结和分析，提出相关的预防和总结措施，以供相关工作人员参考。

关键词：布氏硬度计；硬度；机械加工

面对着日新月异的科学技术和社会发展，在当今改革创新大浪潮中，人们的思想观、认识观、价值观、思维方式都发生了巨大的变化，同时也促进了各种计量检定装置、计量体系出现了改进，成为现代化社会发展中备受人们关注的一项。布氏硬度计作为目前机械加工和生产领域中较为常见的一种，在现代化社会发展中深受人们的重视与关注，但是其在应用中问题也较为严重。因此，在工作中我们有必要针对其各种问题加以总结和归纳，并提出相关的预防和解决措施。

1布氏硬度计计量检定概述

当前，企业如何在市场经济发展的大浪中站稳脚步、稳步前进已成为相关工作人员研究的主要话题，更是目前相关技术人员面临的重大考验。检定计量工作人员在工作中该如何充实和提升自己的素质和技能已成为摆在人们面前的首要话题。计量技术本身是一种门类繁多、专业性极强的工作体系，因此就需要在工作中对鉴定人员和鉴定器械进行全面系统的总结，从而保证产品质量检定要求，为产品功能的发挥提供扎实的基础平台。

１．１计量检定分析

计量检定工作是实现一个企业合理、科学、有序的进行工作的关键活动，也是对企业工作产品进行科学检查的一个主要工作体系。这种工作模式是一项传统而又新颖的工作模式，其伴随着现代科学技术的发展而逐步完善和优化，已经形成了一套综合、系统的工作模式，同时也涌现出了众多的计量检定仪器，为社会生产和发展提供了扎实的基础依据。截至目前，计量检定工作已成为采用具备着评定性能的器具对产品质量、性能进行全面全面鉴定的一项系统化的工作，其包含着工作检验、加盖等多个环节，是向使用单位提供产品功能和质量的主要保障依据。

１．２布氏硬度计

布氏硬度计是目前金属材料鉴定的主要手段和方法，是用于测定材料布氏硬度值的一种先进器械。这种鉴定机械是与美国ｋｉｎｇ布氏硬度计工作原理相同的一种便携式硬度鉴定仪器，是通过液压系统为基础，以工作人员手动操作和压力调整为前提的一种综合性工作体系，这种仪器的应用是世界上唯一一个采用了三千千克的试验机，其精确度高达１０ｍｍ。由于这种硬度计在检验的过程中存在着携带方便、操作简单和精确度高的优势被相关人士广泛的关注和重视，成为现代化布氏硬度计量工作中的首选设备。

2布氏硬度计检定分析

布氏硬度是通过一定的试验力、压力作为主要的基础将钢球或者硬质的合金球压入材料表面，并使得其保持一段时间，并且在掉荷载之后表面负荷与压痕的面积进行分析，从而得出科学的布氏硬度值。在目前的金属生产和加工制作中，布氏硬度检定是应用最广的一项，其是一种既直接又方便的检定方式［１］。

２．１工作原理

布氏硬度计在工作中是通过将一定直径的材料置放在器械平台之上，在一定的试验力作用下，通过设置一定的速度将其压入试样的表面，并且经过规定的试验力后保持一定的时间，过后检查其压痕表面积，从而计算机其平局压力来表示金属的布氏硬度值。

２．２布氏硬度计检定特点

由于布氏硬度计检定工作中其精确度高、压痕小、产品整体影响低且不受周边环境因素的影响而受到社会各界人士的关注，同时其广泛的应用在灰铸铁、钢材、铝合金等金属材料中，同时其实验数据稳定、重现性好、精度高的优势成为目前工作的主要手段。但是其在应用中也存在着一定的缺陷，这些缺陷主要有成品检验困难、试验过程复杂、测量操作繁琐的缺陷，因此在工作中要结合实际情况来进行选用。

3布氏硬度计鉴定误差分析与预防

根据多年的工作实践总结得出，造成布氏硬度计检定误差的因素主要可以分为人为因素、自然因素、机械自身因素。

３．１人为因素

（１）操作人员技术熟练程度不够，实践经验较差，应由熟悉硬度计的人员使用；

（２）加荷过快，持荷时间短，低硬度的零件硬度偏高，而加荷过慢，持荷时间长，硬度偏低，操作时加荷应平整，保持一定加荷时间[2]。

３．２自然因素

（１）不同的表面光洁度在布氏硬度测试时，表现出不同的影响。表面光洁度愈低，高硬度测试时其硬度愈高，反之硬度越低，有刀痕的粗糙表面，淬火时首先最快冷却，或很坚硬的表层，硬度值就高。反之，调质件高温回火时，有刀痕的表层组织先转变，抗回火的能力小，硬度值就低。在测试表面光洁度Δ７以下的零件时，必须使用废砂轮精磨，再用锉刀锉磨光滑，或用细的手砂轮磨光，然后揩擦干净。

（２）热处理零件表面有盐渍、沙子等物，当加负荷时，零件会产生滑移，若有油腻存在，金刚头压入时起润滑作用，减小磨擦，增加压深。这两项原因使所测硬度值偏低。零件测试的部位氧化皮蔬松层薄的硬度值降低，氧化皮致密层厚的硬度值增高。对欲测硬度的零件必须去除氧化皮，揩擦干净，不得有脏物。

（３）斜面（或锥度）、球面及圆柱体零件对硬度测试的误差较平面大。当压头压入这种零件表面时，压入处四周的抗力比平面小，甚至有偏离、滑移的现象，压深增大，硬度降低。曲率半径愈小，斜度愈大，硬度数值的降低愈显着。金刚石压头也容易损坏。对这类零件要设计专用工作台，使工作台和压头同心。

３．３机械自身因素

（１）金刚石压头不符合技术要求或是使用一段时间后有磨损，操作者如不能判断金刚石的好坏，可由计量测试机构进行检定。

（２）钢球压头强度和硬度不够，容易产生变形。钢球扳压扁产生永久变形后呈椭圆，短轴垂直于零件表面时，压痕浅，示值高；长轴垂直于零件表面时，压痕加深，示值降低，钢球允差小０．００２ｍｍ．。

结束语

总之，在目前社会发展中，各产品在生产完成之后都离不开检定工作，尤其是金属产品，其检定尤为关键。布氏硬度计作为金属检定的主要手段，做好其误差控制至关重要，是促进社会经济持续发展的首要环节。

参考文献

[1]鲁统湘.布氏硬度试验的主要影响因素分析[J].冶金标准化与质量,2008(6).

[2]熊建文.求布氏硬度试验试样最小厚度的方法[J].理化检验.物理分册,1994(6).

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