剪銷式硬度計

剪銷式硬度計是一種攜帶型硬度計。它依靠精密螺桿系統或錘擊方式施加試驗力，利用剪銷精確控制試驗力，試驗力準確，精度高。

基本介紹

• 中文名：剪銷式硬度計
• 釋義：攜帶型硬度計
• 性質：依靠精密螺桿系統或錘擊方式
• 特色：試驗力準確，精度高

原理

如右圖所示，儀器包含一個剪銷架，剪銷架中安裝有壓頭和剪銷，當對剪銷架施加試驗力時，試驗力通過剪銷施加到壓頭上，而剪銷架和壓頭則構成一對剪下系統，使剪銷受到一個剪下力，當試驗力達到額定值時，剪銷被剪斷，施加於壓頭的試驗力瞬間消失，這時試樣上就會被壓出一個壓痕，讀取壓痕直徑，查表就可得到試樣的布氏硬度值。

剪銷式硬度計採用試驗力F=1580kg，球壓頭直徑D=7.26mm，根據布氏硬度試驗的相似性原理（見標準GB/T231.1—2009），因為有

F/D^2=1580/7.26^2=3000/10^2=30 　所以試驗結果等效於採用3000kg力，10mm球的試驗條件。因為F/D2 值等於30，所以可廣泛地套用於測試硬度值大於100HBW的鋼鐵材料。

剪銷式硬度計工作原理示意圖

為了補償因試驗力達到額定值後瞬間消失造成的偏差，儀器設計者經過大量試驗為壓痕直徑與布氏硬度值之間的關係建立了一個數字模型，根據這一數字模型確定了精確的壓痕直徑—布氏硬度表。使用這種儀器可以達到與台式布氏硬度計相同的測試精度。

特點

1. 採用真實的布氏硬度試驗原理測試，與台式機原理相同，不像其他原理的攜帶型儀器（例如里氏硬度計、超音波硬度計等）得到的是失真較大的換算值。

2. 試驗結果等效於採用3000kg力、10mm球的試驗條件，可準確地反映出鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼等粗大晶粒材料的真實硬度。

3. 測試精度高，一致性好，示值誤差和重複性誤差都符合標準GB/T231和ASTM E10,與台式布氏硬度計相同。

4. 儀器操作簡單，使用方便，易於攜帶，可在熱處理車間、材料倉庫或另一家工廠使用，不必取樣，可快速得到測量結果。

5. 量程寬，剪銷布氏硬度計量程可達到100~650HBW，適於全部鋼鐵材料及鋼鐵零件的硬度檢測。

6. 有兩種加力方式可以選擇，對於尺寸小於150mm的工件，可用靜態的螺旋加力方式測試，精度可達到2~3%，對於更大的工件可採用動態的錘擊加力方式測試，由於試驗力可控，精度仍可達到5%，遠高於老式的錘擊式布氏硬度計。

7. 每次試驗只消耗一支廉價的剪銷，試驗成本低。

三、套用

剪銷式硬度計主要是在車間使用，用於測試那些大中型的不便移動、不可切割的工件，測試組裝設備上的工件。儀器可以在鋼材倉庫使用，可以用於選購鋼材，或對採購的鋼材做入廠檢驗。儀器可攜帶到另外一個工廠使用，用於對外協加工的工件做驗收檢驗。

儀器可用於測試鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼、鋼材及經熱處理調質的半成品工件。

儀器標準配置中一般都包括一個20倍讀數顯微鏡，用於讀取壓痕直徑。由於電子技術的進步，一種高智慧型化的攜帶型布氏壓痕自動測量儀已開始逐漸被採用。採用這種儀器時，只要將測量頭放置在壓痕上就可以直接在筆記本電腦顯示屏上讀取布氏硬度值，用起來十分方便。剪銷式硬度計也可以配備這種儀器。

四、典型儀器

目前，剪銷式硬度計在全世界只有兩家生產，產品介紹如下：

1. STE型剪銷式布氏硬度計

TE型硬度計已生產了幾十年，性能穩定，測試準確，得到用戶的普遍認可，在歐洲和美洲都有廣泛的套用。近年來，瑞士ERNST公司在中國建立了代理機構，STE型硬度計在中國也得到了部分套用。

2. PHB—150型剪銷式布氏硬度計

該儀器與STE型儀器相比，實現了一些技術進步。例如，儀器零件的加工精度、表面質量以及儀器裝配質量都有明顯提高。作為試驗力控制的關鍵部件—剪銷，其製造精度也有大幅度提高，剪銷熱處理均勻性和直徑的一致性是技術關鍵，該儀器剪銷直徑的偏差小於1μm，STE型儀器試驗力誤差是<2%，而PHB—150型儀器試驗力誤差<0.5%。該儀器還重新精確確定了壓痕—硬度關係的數字模型，修正了硬度表，PHB—150型儀器的測試精度比STE型儀器有了明顯提高。