国外先进的用于生产过程控制张久龙国家钢铁研究总院。北京100081全面地分析了国产硬度计同国际上先进的用于过程硬度控制的硬度计在性能和功能上的差=.介了作为国际上专门生产过程控制硬度计的瑞士设外公司的产品及其产品的特点为国硬随着产品质量的不断提高，生产过程的质量控制越来越重要。在众多控制的项目中，硬度的测试如同探伤等项目样，也是不可缺少的重要环节。

           硬度的检验，不仅可以反映材料的力学性能的状况，同时，也能反映材料的组织状况等通常无法直接快速测试的重要指标。

又寸于金属材料，硬度的测试主要有如下几个标准布氏标隹，洛氏标准，维氏标准，努氏标准，里氏标准和肖氏标准。

           在生产实际中，作为计量试验室，主要采用布氏洛氏维氏努氏标准这个硬度标尺。而对于卞产过程控制来说，主竖农用布洛氏。里氏和肖氏硬度。原因是布氏压痕硬度的方法对工件面状况要求低，适应性广;而洛氏硬度测试可以实现直接数显，人为测量误差小;里氏和肖氏都是动载荷的仪器，尤其是里氏硬度计，可以被设计成体积小巧，便收稿日期2山60310于携带，直接数显的硬度计。

           作为过程控制的硬度计，同试验室所使用的硬度计相比，除了同样要求达到，8或者60标准对硬度计值误差和值重复性的指标外，更要求其具有以下的特点臼前国内生产的可以作为过程控制使用的硬度计，尚不具备以上个的特点，并且都有些当前还无法克服的缺陷。具体分析如下，先，关于国产的布氏硬度计，目前有便携的和式的及门式的种国产的捶击式布氏硬度计，便于携带，使用方便。但它受标准试条木身的稳定性的影响。误差较大，效果不好。

           台式硬度计的测试稳定性较好，但是速度慢效率低，满足不了大批量的产品测试。同时，由于需要采用光学仪器进行测量，人为的影响因素较大。

          门式的硬度计同样也存在速度慢抗干扰能力差等缺点。同时。它还受到战荷单液压系统耐用性不好等的影响，使用的领域很窄。

          再看国产的洛氏硬度计。国产的静载荷洛氏硬度计只有台式机种。般都实现了直接数显。但芯由于其找荷较小说大为15.对工1的面和工作载荷两个步骤的施加，所以其试验速度也较慢。此外，国产硬度计本身具有的安全保障功能不够，故目前国产的洛氏硬度计不大适合大批量的产品迸行过程硬度检验。

           甩氏硬幻虽然是直接数从。使用也很方便。它临两个问。第是标准1我，承认里氏标准，16，却没有这个标准，欧共体也不承认这个标准。第是稳定性的问。由于它采用动态载荷，冲击体较小，所以受到的影响因素较多，从而导致测试结果的稳定性不好。1氏硬度应用领域更窄，七要是对轧，同柞也面临与里氏硬度类似的问。

           从理论上来说，最能反映村料力学性能的硬度指标就是静载荷的布氏标准和洛氏标准以及维氏硬度标准。我们设想，如果有这样的硬度计，它既采用布氏标准或洛氏标;佳，或者站维氏标准。，能满足测保沪的安全措施强以及仪器测试，抗下扰的能力，强的特那么这种她度讣将是企业化产过程硬度质量控制的最佳选择。

          瑞士1公司是家专门生产过程控制硬度计的厂家，也是目前世界上产品系列最多，品种最全地适应现场条件的硬度计产品共计大系列，30多个品种。下面就其用于过程控制之硬度计的最新技术发展作些介绍。

          1布氏硬度计1.1便携式布氏硬度计由于布氏硬度要求的载荷都大，所以便携布氏硬度计，分采冲击的方式加载，如锤击硬度计。这类仪器有很好的适应性。但它有个问，即标准试条的硬度不稳定的1现在国外的这类仪器大部分己经放弃了试验条，而采用直接在样品上测试的方法。这就带来了如何保证载荷稳定的问力来保证硬度计施加的载荷的稳定性。该仪器型号为31.这类硬度计主要用在铸锻行业的大型工件上。其测试的结果可以同台式机相媲美，完全符介08标准。缺点是目前它的耗材价格偏高。

          还有类便携式布氏硬度计，它们采用的是静载荷。最大载荷，达30，货载荷的保1正方式有两种是油压，是销钉的剪切力。这类硬度计都有些缺点，如对样品形状的要求较高，采用液压加载这类硬度汁的应用面受到定的限制1.2台式及太型落地式布氏硬度汁传统的布氏硬度计都是采用光学压痕直径测试为误差大。现在国外工业发达国家对过程控制的硬度计基本上都要求直接数显。这就要求硬度计采用载荷深度比较法作为其测试方法这种测试技术是说1公司的专利，硬度计可以获得很稳定的试验结果，值重复性和值误差都远优于，8的要求同时具圆柱面校正等特心解决了传统布氏硬度计无法解决的柱面修正问。

          2洛氏硬度计2.1便携式洛氏硬度计试速度快试验结果的精度高重复性好。仪器的自我在国内，目前还没有静载荷的便携式洛氏硬度计。全世界也只有家生产此类仪器。它们都采用5载荷符合标准，似足测试压痕深度的方法个大相其中，以瑞士讯了的产品，饥5丁稳定性最好，原因是它装有套精确的弹簧加载系统和位移测量系统，保证了载荷的梢确性和位移测量的准确性。其测试原理完全符合洛氏标准，也具有预载荷和工作载荷便携式洛氏硬度计有很好的应用价值。对于很多经过了精加工的成品工件，它是很好的测试手段。

          2.2式洛氏硬度计市场上销售的洛氏硬度计基本上都是数显，测试的稳定性也非常理想。但是，传统的洛氏硬度计有个问无法克服，第就是施加预载荷的操作繁琐，导致了试验速度慢;第个问是抗干扰的能力差如样品的1试样竹面的处理不好和放置差这两个问，严重地肌碍了洛氏硬度计在过程控制中的应用。此外，仪器自身保护的功能差，导致了硬度计容易损坏瑞士办丁公司的过程，柬洛氏硬度汁般都装打钳位罩和压头保护两个装!。主要作用就在于取消了施倾制的繁则，作，同，又概地克跟山于样品的;巧成片是样品底面试化皮等软物妨所带来的测量误差。钳位罩技术还可以很好地解决由于样品法放置平衡而带来的夂杂的允拎问。

           可以说，这种装置的应用，既避免了繁琐的操作，又大大地克服了外界因素对试验结果的干扰。

只有这样的硬度计，寸能真正实现洛氏硬度计在生产过程中的应用。

           另外，瑞士刚31公司的过程控制洛氏硬度计由于装有弹簧载荷传感器系统，它的载荷范围很宽，并且连续可调，所以这类洛氏硬度计也都具有布氏硬度测试系统，实现了机多用。

           3维氏硬度计在工业发达国家，很多精密仪器的关键零部件，在其成品后，也需要进行装配前的最终硬度测试。

           这就足为什么，外产品性能和寿命过硬的原。我国的精密加工企业，急需种适应过程控制的测试速度快的直接数显的小载荷的维氏硬度计作为其成品检验的亍段。

            3.1便携式维氏硬度计目前，国内还没有这类产品。国际上也只有瑞士151公司屯产这种产品它摈弈传统的位移传感器测量深度的方法，开发了套全新的采用电阻的变化来测量压痕深度的方法，通过与标准硬度曲线对比。能够得到在极小压痕的情况下非常稳定精确的测试结1这类产品具有体积小巧直接数显操作技术要求低和人为影响因尜极小等特点。非常适合于对大型工件的现场测试。这种电阻法是瑞士1公司的专利技术。

            3.2台式维氏硬度计目前国内生产的台式维氏硬度计还都是采用光学测量的方速度慢人为因素影响较大。同时，仪器较为精密，对试样环境和操作方法等要求很高。不能满足过程控制硬度测试的需要。

            瑞士公司生产种能够接数显的静载荷维氏硬度计，具有测试速度快，测试方向任意适应柞品全载荷，小讨达203压头小可测试极小沟梢和1.5梭数的齿轮等的特点。完全实现了维氏硬度计在生产过程中硬度检测的应用。同时，这种仪器对试样环境和操作方法等要求很低，适应车间测试环境的要求。

            4淳硬层硬度和深度的测量传统的方法是对被测样品进行切割，打磨抛光，然后采用维氏硬度计进行打点测出硬度曲线，或者采用金相法进行硬化层的判定。

           瑞士1公司开发种能够直接数显淬硬层深度和血她度的硬皮，00.它能够在不破坏样品的情况下，采用电阻法获得淬硬层硬度随深度变化的曲线，从而得到淬硬层深度和面硬度。这种仪器的应用，使得测试个样品的时间从5，1缩短为3，8，大大提高了工作效率。同时，由于采用直接数显，也大大提高了测试的稳定性，避免了人为5结束语我国自从加入了界10后，机械加工工业正逐步同国际接轨，产品和零部件大量地出口。作为产品质量拉制的关键环节过程硬度控制，必然也越来越受到了重视。我们有理由相信，用于生产过程控制的硬度计也将得到极大的推广和应用。