布氏硬度计试验误差来源和误差分析

布氏硬度计试验误差来源和误差分析

布氏硬度计是材料科学领域常用的硬度测试设备，其测试结果的准确性直接影响到材料性能的评估。本文详细探讨了布氏硬度计试验中可能影响测试结果的各种误差来源，并对试验力误差进行了具体分析，为提高硬度测试的精度提供了重要参考。

在硬度计试验中，硬度计本身的性能是否合格，试验条件是否满足，试样的选择和制备是否正确，操作人员是否熟练等因素都会影响试验结果的可靠性。我们应该掌握其规律，正确进行硬度试验。

布氏硬度计主要误差来源

1. 布氏硬度计试验力

• 砝码的精度
• 加力机构的摩擦力及惯性力
• 力杠杆比的变化
• 作用力与试台台面的垂直度
• 加力过程是否平稳

2. 硬质合金球压头

• 直径误差
• 加力过程中球体的变形
• 表面粗糙度超差

3. 测量显微镜

• 刻度误差
• 视野清晰度
• 光源及照明方式

4. 试验条件

• 加荷速度的变化
• 试验力保持时间的误差
• 室温及环境状态不好

5. 试样

• 试样厚度不够
• 压痕之间及压痕与试样边缘距离太近
• 表面状态及表面粗糙度不好
• 工作面与支承面平行性超标

6. 人员误差

• 操作不当
• 瞄准及读数误差

布氏硬度计度试验误差分析

1. 布氏硬度计试验力误差
   布氏硬度试验的试验力取决于砝码的精度及加力机构的可靠性等。实践证明，硬度值的变化与试验力误差成线性关系。布氏硬度值的相对误差等于试验力的相对误差。中国计量科学研究院在直接加荷式布氏硬度计上做过试验力误差的影响实验。在条件不变的情况下改变试验力，测量其硬度值，结果表明硬度值的变化与试验力误差成线性关系，但符号相反，即试验力增加，硬度值降低。因此，要提高硬度测定值的精度，就要减少试验力误差。这需要通过精心的安装调试和定期检定来保证。

2. 布氏硬度计硬质合金球压头
   球压头在制造中都会存在一定的偏差，如直径误差等。使用过程中也可能出现变形和磨损，均可能影响硬度测量结果。