布氏硬度试验原理

2018年7月12日 19:44:41 来源: 互联网
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试验原理
用直径为D的淬火钢球或硬质合金球,以相应的试验力F压入试样表面,保持规定的时间后卸除试验力,在试样表面留下球形压痕,如左图所示。布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示。用淬火钢球作压头时,布氏硬度用符号“HBS”表示;用硬质合金球作压头,布氏硬度用符号“HBW”表示。

HBS(HBW):用钢球(硬质合金球)试验的布氏硬度值;
F:试验力(N); d:压痕平均直径(mm); D:钢球(硬质合金球)直径(mm).
布氏硬度的单位为N/mm2,但习惯上只写明硬度值而不标出单位。
2、选择试验规范
在进行布氏硬度试验时,钢球直径D、施加的试验力F和试验力保持时间、应根据被测试金属的种类和试样厚度,按下表所示的布氏硬度试验规范正确地进行选择。
布氏硬度试验规范
材料 布氏硬度 0.102F/D 2 备注
钢及铸铁 < 140
> 140 10
30 F单位: N
D单位: mm
铜及其合金 < 35
35-130
> 130 5
10
30
轻金属及其合金 < 35
35-80
> 80 25
10
10
铅、锡 1.25
由布氏硬度值的计算公式可以看出,当所加试验力F与钢球(或硬质合金球)直径D已选定时,硬度埴HBS(HBW)只与压痕直径d 有关。d 越大,则HBS(HBW)值越小,表明材料越软;反之,d 越小,HBS(HBW)值越大,表明材料越硬。
除了采用钢球(或硬质合金球)直径D为10mm,试验力F为3000kgf(29421N),保持时间10-15s的试验条件外,在其它试验条件下测得的硬度值,应在符号HBS的后面用相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持时间。
如120HBS10/1000/30,即表示用10mm的钢球作压头,在1000kgf(9807N)的试验力作用下,保持时间为30s后所测得的硬度值为120。如500HBW5/750,即表示用5mm的硬质钢球作压头,在750kgf(735N)的试验力作用下,保持时间为01-15s后所测得的硬度值为500。
淬火钢球用于测定硬度HBS<450的金属材料,如灰铸铁、有色金属以及退火、正火和调质处理的钢材等。为了避免压头变形,可用硬质合金球压头,它适用于测试HBW<650的金属材料。(我国目前布氏硬度试验机压头主要是淬火钢球。

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