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布氏硬度試驗(yàn)原理及規(guī)范

更新時(shí)間:2015-04-01      點(diǎn)擊次數(shù):5175
布氏硬度試驗(yàn)原理  
  用直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球,以相應(yīng)的試驗(yàn)力F壓入試樣表面,保持規(guī)定的時(shí)間后卸除試驗(yàn)力,在試樣表面留下球形壓痕,如左圖所示。布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球作壓頭時(shí),布氏硬度用符號(hào)“HBS”表示;用硬質(zhì)合金球作壓頭,布氏硬度用符號(hào)“HBW”表示。

 
 



HBS(HBW):用鋼球(硬質(zhì)合金球)試驗(yàn)的布氏硬度值;
F:試驗(yàn)力(N);d:壓痕平均直徑(mm);D:鋼球(硬質(zhì)合金球)直徑(mm).布氏硬度的單位為N/mm2,但習(xí)慣上只寫明硬度值而不標(biāo)出單位。


布氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是:試驗(yàn)時(shí)使用的壓頭直徑較大,在試樣表面上留下壓痕也較大,測(cè)得的硬度值也較準(zhǔn)確。

  布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是:對(duì)金屬表面的損傷較大,不易測(cè)試太薄工件的硬度,也不適于測(cè)定成品件的硬度。
布氏硬度試驗(yàn)常用來(lái)測(cè)定原材料、半成品及性能不均勻的材料(如鑄鐵)硬度。

  在進(jìn)行布氏硬度試驗(yàn)時(shí),鋼球直徑D、施加的試驗(yàn)力F和試驗(yàn)力保持時(shí)間、應(yīng)根據(jù)被測(cè)試金屬的種類和試樣厚度,按下表所示的布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范正確地進(jìn)行選擇。
 

布氏硬度試驗(yàn)規(guī)范

材料

布氏硬度

 

0.102F/D 2 

 

備注

鋼及鑄鐵

< 140

> 140

 

10

30

F單位:?。?/p>

D單位:  mm 

銅及其合金

< 35

35-130

> 130

5

10

30

輕金屬及其合金

< 35

35-80

> 80

25

10

10

鉛、錫

 

 

1.25

  由布氏硬度值的計(jì)算公式可以看出,當(dāng)所加試驗(yàn)力F與鋼球(或硬質(zhì)合金球)直徑D已選定時(shí),硬度埴HBS(HBW)只與壓痕直徑d 有關(guān)。d 越大,則HBS(HBW)值越小,表明材料越軟;反之,d 越小,HBS(HBW)值越大,表明材料越硬。
除了采用鋼球(或硬質(zhì)合金球)直徑D為10mm,試驗(yàn)力F為3000kgf(29421N),保持時(shí)間10-15s的試驗(yàn)條件外,在其它試驗(yàn)條件下測(cè)得的硬度值,應(yīng)在符號(hào)HBS的后面用相應(yīng)的數(shù)字注明壓頭直徑、試驗(yàn)力大小和試驗(yàn)力保持時(shí)間。
如120HBS10/1000/30,即表示用10mm的鋼球作壓頭,在1000kgf(9807N)的試驗(yàn)力作用下,保持時(shí)間為30s后所測(cè)得的硬度值為120。如500HBW5/750,即表示用5mm的硬質(zhì)鋼球作壓頭,在750kgf(735N)的試驗(yàn)力作用下,保持時(shí)間為01-15s后所測(cè)得的硬度值為500。 
淬火鋼球用于測(cè)定硬度HBS<450的金屬材料,如灰鑄鐵、有色金屬以及退火、正火和調(diào)質(zhì)處理的鋼材等。為了避免壓頭變形,可用硬質(zhì)合金球壓頭,它適用于測(cè)試HBW<650的金屬材料。(我國(guó)目前布氏硬度試驗(yàn)機(jī)壓頭主要是淬火鋼球。

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