布氏硬度計(jì)主要用于鑄鐵、鋼材、有色金屬及軟合金等材料的硬度測(cè)定，布氏硬度試驗(yàn)是所有硬度試驗(yàn)中壓痕最大的一種試驗(yàn)法，它能反映出材料的綜合性能，不受試樣組織顯微偏析及成分不均勻的影響，所以它是一種精度較高的硬度試驗(yàn)法。在冶金、鍛造、未經(jīng)淬火鋼及有色金屬等工業(yè)領(lǐng)域、實(shí)驗(yàn)室、大專(zhuān)院校和科研單位內(nèi)廣泛使用。

原理

布氏硬度計(jì)的工作原理把一定直徑的鋼球，在一定試驗(yàn)力作用下，以一定的速度壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定的試驗(yàn)力保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力。以試樣壓痕球形表面積上的平均壓力來(lái)表示金屬的布氏硬度值。

特點(diǎn)

永久壓痕

采用3000kg試驗(yàn)力，10mm球，壓出的壓痕可準(zhǔn)確反映鑄鐵、鑄鋼、鍛件等粗大晶粒材料的真實(shí)硬度。測(cè)試后留下的永久性壓痕可以在任何時(shí)間重復(fù)檢驗(yàn)。

真實(shí)準(zhǔn)確

按照真實(shí)的布氏硬度試驗(yàn)原理測(cè)試，與臺(tái)式布氏硬度計(jì)原理相同，并非其他便攜式儀器 - 例如里氏硬度計(jì)得到的失真較大的換算值。

測(cè)試精確

試驗(yàn)力校準(zhǔn)精度為載荷的0.5%，硬度測(cè)試精度與臺(tái)式機(jī)相同。

任意方向

沒(méi)有方向限制，可用于任意方向上的測(cè)量：包括上面，下面，側(cè)面，倒置等。

優(yōu)點(diǎn)

布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是其硬度代表性好，由于通常采用的是10mm直徑球壓頭，3000Kg試驗(yàn)力，其壓痕面積較大，能反映較大范圍內(nèi)金屬各組成相綜合影響的平均值，面不受個(gè)別組成相及微小不均勻度的影響，因此特別適用于測(cè)定灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料。它的試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，精度高于洛氏，低于維氏。此外布氏硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間存在較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

布氏硬度試驗(yàn)的特點(diǎn)是壓痕較大，成品檢驗(yàn)有困難，試驗(yàn)過(guò)程比洛氏硬度試驗(yàn)復(fù)雜，測(cè)量操作和壓痕測(cè)量都比較費(fèi)時(shí)，并且由于壓痕邊緣的凸起、凹陷或圓滑過(guò)渡都會(huì)使壓痕直徑的測(cè)量產(chǎn)生較大誤差，因此要求操作者具有熟練的試驗(yàn)技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn)，一般要求由專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)員操作。

壓頭

通常分為Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm，和Φ1mm四種。

分類(lèi)

測(cè)試材料硬度值范圍分類(lèi)

有大載荷布氏硬度計(jì)、小載荷布氏硬度計(jì)；

大型硬度計(jì)：門(mén)式機(jī)架，大型可移動(dòng)平臺(tái)，最大移動(dòng)距離1000mm；試件測(cè)試高度最大可達(dá)950mm；主軸橫向移動(dòng)距離500mm；目前是國(guó)內(nèi)最大的布氏硬度計(jì)特別適用于測(cè)定大型金屬零件的布氏硬度。

錘擊硬度計(jì)

原理：錘擊布氏硬度計(jì)依靠錘擊方式向鋼球施加試驗(yàn)力，鋼球在錘擊力的作用下瞬間壓入試樣，在試樣上留下壓痕，測(cè)出壓痕直徑，查表，即可得到布氏硬度值。

特點(diǎn):

1.錘擊布氏硬度計(jì)操作簡(jiǎn)單，攜帶方便，不用取樣，試驗(yàn)速度快，對(duì)試樣表面要求低。

2.錘擊布氏硬度計(jì)采用布氏硬度試驗(yàn)原理，將大直徑球壓頭壓入試樣表面，試驗(yàn)面積較大，適于測(cè)試晶粒比較粗大的大型鑄鍛件。

3.錘擊布氏硬度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，是一種比較廉價(jià)的儀器。

4.錘擊布氏硬度檢測(cè)屬于沖擊式硬度試驗(yàn)方法，鋼球的壓入瞬間完成，不能像標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度試驗(yàn)?zāi)菢?，讓試?yàn)力保持若干秒的時(shí)間，讓壓痕處的金屬實(shí)現(xiàn)充分的塑性變形，因此，錘擊布氏硬度計(jì)的測(cè)試精度要比臺(tái)式布氏硬度計(jì)低。

5.錘擊布氏硬度計(jì)盡管屬于精度較低的沖擊式硬度試驗(yàn)方法，但是它又屬于在各種硬度試驗(yàn)方法中精度較高的布氏硬度試驗(yàn)，與其他沖擊式硬度試驗(yàn)方法相比（例如：肖氏硬度計(jì)、里氏硬度計(jì)）。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響因素比較少，試驗(yàn)結(jié)果比較穩(wěn)定，測(cè)試值比較可靠。

6.錘擊布氏硬度計(jì)同臺(tái)式布氏硬度計(jì)相同，測(cè)試后會(huì)在工件上留下一個(gè)在任何時(shí)候都可以重復(fù)檢驗(yàn)的布氏硬度壓痕，當(dāng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有懷疑或供需雙方發(fā)生分歧時(shí)可以再次檢驗(yàn)布氏壓痕。這一點(diǎn)要優(yōu)于里氏硬度計(jì)。

7.錘擊布氏硬度計(jì)要使用消耗品，每次測(cè)試都要有一定的成本，普通錘擊硬度計(jì)的消耗品是條形布氏硬度塊，一個(gè)硬度塊可以用幾十次。剪銷(xiāo)錘擊硬度計(jì)的消耗品是剪銷(xiāo)，每次測(cè)試消耗一支剪銷(xiāo)。錘擊布氏硬度計(jì)每次試驗(yàn)的成本平均是幾毛錢(qián)。鑒于錘擊布氏硬度計(jì)主要用于測(cè)試大中型工件，這樣的成本一般可以接受。

按操作自動(dòng)化程度

手動(dòng)轉(zhuǎn)塔布氏硬度計(jì)（如：MC010-HBS-3000）；

自動(dòng)轉(zhuǎn)塔布氏硬度計(jì)（如：MC010-HBS-3000Z）。

按測(cè)試顯示方式分類(lèi)

電子布氏硬度計(jì)（如：MC010-HBE-3000）；

數(shù)顯布氏硬度計(jì)（如：MC010-HBS-3000）；

布氏硬度測(cè)量分析系統(tǒng)（如：MC010-HBST-3000）；

智能化布氏硬度測(cè)量分析系統(tǒng)（如：MC010-HBST-3000Z）。

故障排除

1、測(cè)定的硬度值與標(biāo)準(zhǔn)硬度塊示值不一致

造成這種故障的原因及排除方法：

- 1硬度計(jì)安裝不水平，應(yīng)將硬度計(jì)調(diào)至水平；

- 2鋼球表面不光潔或直徑超過(guò)允差，應(yīng)用千分尺挑選合格的鋼球換上；

- 3壓痕測(cè)量裝置誤差偏大，應(yīng)調(diào)整壓痕測(cè)量裝置的允許誤差，使其≤±0.5%；

- 4砝碼不能垂直放置，砝碼與硬度計(jì)后蓋擦靠，應(yīng)檢查吊環(huán)是否掛在重點(diǎn)刀刃上，吊架吊桿是否平直，否則應(yīng)將吊環(huán)掛于重點(diǎn)刀刃上，校直吊架吊桿；

- 5主軸與試臺(tái)平臺(tái)垂直度，主軸軸線與升降絲桿軸線同軸度超差，應(yīng)分析視其情況進(jìn)行主軸與試臺(tái)平臺(tái)垂直度、主軸軸線與升降絲桿軸線同軸度的調(diào)整。

2、載荷誤差超過(guò)±1.0%或不穩(wěn)定

造成這種故障的原因及排除方法：

- 1力點(diǎn)刀刃松動(dòng)，應(yīng)調(diào)整力點(diǎn)刀刃并擰緊；

- 2力點(diǎn)刀刃和支點(diǎn)的磨損會(huì)不同程度地增加載荷誤差，應(yīng)研修刀刃；

- 3載荷杠桿上的調(diào)整塊位置不適當(dāng)，可根據(jù)情況向前或向后移動(dòng)，調(diào)整合適后固定緊；

- 4壓縮彈簧銹蝕，增大了與壓軸、主軸襯套的磨擦，應(yīng)清洗生銹部位并上防護(hù)油或更換之。

- 5加荷不平穩(wěn)，有沖擊振動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)排除引起不平穩(wěn)的因素。

3、按鍵開(kāi)關(guān)按下，硬度計(jì)不動(dòng)作，但有嗡嗡的電流聲

此種故障原因?yàn)殡姍C(jī)缺相，應(yīng)檢查電源是否正常，電源插頭是否插好，電纜線是否有斷路，電源開(kāi)關(guān)是否完好，電機(jī)接線是否接牢，電機(jī)線圈是否燒壞一組以及換向開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸是否良好等，應(yīng)視其情況分別予以排除。

4、加荷速度不能控制在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)

加荷速度過(guò)快或過(guò)慢，主要是減速器用油粘度過(guò)小或過(guò)大，應(yīng)清洗減速器，并更換減速器用油。

5、硬度計(jì)反復(fù)加卸載荷

造成這種故障的原因及排除方法： - 1按鍵開(kāi)關(guān)頂桿過(guò)長(zhǎng)，轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)A、B觸點(diǎn)與A1、B1觸點(diǎn)不能脫開(kāi)，應(yīng)調(diào)節(jié)頂桿長(zhǎng)度并固定之； - 2換向開(kāi)關(guān)安裝位置不當(dāng)，活動(dòng)擋板不能觸動(dòng)換向開(kāi)關(guān)上的銷(xiāo)子，造成換向開(kāi)關(guān)不換向，應(yīng)調(diào)整換向開(kāi)關(guān)的安裝位置。

6、硬度計(jì)載荷全部加上時(shí)停機(jī)

此種故障原因?yàn)閾Q向開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)有燒傷、燒蝕現(xiàn)象，造成接觸點(diǎn)接觸不良，應(yīng)對(duì)接觸點(diǎn)加以清理打磨或更換新的換向開(kāi)關(guān)。

國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史

1952年濟(jì)南試金集團(tuán)有限公司成立，以生產(chǎn)試驗(yàn)機(jī)為主，兼營(yíng)洛氏硬度計(jì)，生產(chǎn)制造型；

1961年萊州華銀試驗(yàn)儀器有限公司成立，注冊(cè)資本：663.6萬(wàn)人民幣，生產(chǎn)制造型；

1985年上海材料試驗(yàn)機(jī)廠成立，于2001年02月13日注銷(xiāo)，生產(chǎn)制造型；

1997年上海恒一精密儀器有限公司成立，注冊(cè)資本100萬(wàn)人民幣，組裝型；

1999年上海泰明光學(xué)儀器有限公司成立，注冊(cè)資本100萬(wàn)人民幣，組裝型；

2000年沃伯特測(cè)量?jī)x器 - 上海有限公司成立，于2012年06月26日注銷(xiāo)，生產(chǎn)制造型；

2004年上海集敏測(cè)試儀器有限公司成立，注冊(cè)資本50萬(wàn)人民幣，組裝型；

2005年上海研潤(rùn)光機(jī)科技有限公司成立，注冊(cè)資本2100萬(wàn)人民幣，生產(chǎn)制造型；

2005年上海尚材試驗(yàn)機(jī)有限公司成立，注冊(cè)資本500萬(wàn)人民幣，組裝型；

2005年上海聯(lián)爾試驗(yàn)設(shè)備有限公司成立，注冊(cè)資本200萬(wàn)人民幣，生產(chǎn)制造型；

2008年上海中研儀器制造有限公司成立，注冊(cè)資本388萬(wàn)人民幣，生產(chǎn)制造型；

2008年上海蔚恒測(cè)試儀器有限公司成立，注冊(cè)資本100萬(wàn)人民幣，組裝型；

液壓

原理

采用液壓原理，手動(dòng)操作產(chǎn)生3000kg試驗(yàn)力。核心部件是一個(gè)小型夜壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)中有一個(gè)控制閥，用于控制試驗(yàn)力，每當(dāng)試驗(yàn)力太到3000kg時(shí)，控制閥打開(kāi)，壓力下降。通過(guò)重復(fù)加力3~4次來(lái)等效加力10~15秒的規(guī)定。

特點(diǎn)

1.儀器體積及重量小，便于攜帶可做工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)便攜式硬度計(jì)使用。

2.加力精度高，最終布氏硬度值可靠性好。

3.應(yīng)用面廣，只要可以?shī)A上儀器，任何形狀、任意大小的零件都可測(cè)試

4.永久壓痕，儀器采用3000kg試驗(yàn)力，10mm球，永久性壓痕可復(fù)檢。

生產(chǎn)廠家

美國(guó)KING

沈陽(yáng)天星試驗(yàn)儀器有限公司