布氏硬度试验课件.ppt

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1、布氏硬度试验一、试验原理二、布氏硬度表示方法三、试样四、试验操作要点五、试验结果处理六、应用范围及优缺点布氏硬度试验金属布氏硬度试验方法新标准是在GB/T231－84基础上修订的，2002年12月31日颁布，2003年6月1日实施。本标准等效采用了国际标准ISO6506－1：1999。按国际标准结构，ISO6506由3部分构成：ISO6506－1：1999金属材料布氏硬度试验第l部分：试验方法ISO6506－2：1999金属材料布氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准ISO6506－3：1999金属材料布氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定我国

2、的布氏硬度试验方法标准编制与国际标准相对应：GB/T231.1－2002金属布氏硬度试验第l部分：试验方法GB/T231.2－2002金属布氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准GB/T231.3－2002金属布氏硬度试验第3部分：标准硬度块的标定布氏硬度试验一试验原理试验时，用一定直径的硬质合金球施加规定的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，试样表面就残留压痕，测量出压痕直径（见图1），求得压痕球形表面积。布氏硬度值HB是试验力除以压痕球形表面积所得的商再乘以0.102。即………（1）式中:F——试验力，N;S——压痕面积，m

3、m2；h——压痕深度，mm。图1布氏硬度试验原理布氏硬度试验在实际试验时，由于压痕深度h测量比较困难，而测量压痕直径d比较方便，因此将上式中h换算成d的关系。从图2直角三角形OAB的关系中可以求出：………（2）将式（2）代入式（1）得………（3）式（3）中只有d是变数，试验时只要测量出压痕直径d，可通过计算或查布氏硬度数值表即可得出HB值。图2压痕直径d与深度h的关系布氏硬度试验二布氏硬度表示方法用符号HBW表示，符号HBW之前书写硬度值，符号后面依次表示球体直径、试验力及试验力保持时间。当试验力保持时间为10～15s时不标注。例如350HBW

4、5／750表示用直径为5mm的硬质合金球，在7.355kN试验力作用下，保持10～15s测得的布氏硬度值为350。布氏硬度试验三试样1.试样的试验面应是光滑的平面，不应有氧化皮及外来污物。试验面粗糙度必须保证能精确地测量压痕直径，一般试验面的粗糙度Ra应在1.6μm以下。2.两平面应保证平行。3.试样的厚度至少应为压痕深度的8倍。因为当试样厚度为深度的8倍以上时，HB的波动范围变化已不大，基本保持平稳。试验后，试样背面应无可见变形痕迹。布氏硬度试验四试验操作要点1.试验温度试验一般在10～35℃的室温下进行。对温度要求较高的试验，室温应控制在2

5、3℃土5℃。2.试样的支承试样支承面、压头表面及试验台面应清洁。试样应稳固地放在试验台面上，保证在试验过程不产生倾斜、位移及挠曲。加力时试验力作用方向应与试验面垂直。对于不规则的工件试样，应根据其特殊形状，制作合适的试样支承台。支承台应具备足够的支撑刚性。布氏硬度试验3.试验力保持时间从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2～8s之内。试验力保持时间一般在10～15s，对于硬度较低的材料可适当延长，试验力保持时间允许误差为±2s。4.压头直径的确定试验时，首先根据试样材料和厚度来确定球体压头直径。当试验条件和试样厚度允许时，应尽量选用直径10

6、mm球体压头进行试验，以便能够较真实反映金属平均硬度和便于准确测量较大压痕。标准中规定了10mm、5mm、2.5mm和1mm等4种直径的球体压头。在试验过程中，若使用的压头直径不能满足试样厚度时，应选择下一档直径的球体压头。当改变压头直径时，应保持原F／D2这一常数不变，才可与采用其他压头直径试验结果进行比较。布氏硬度试验5.钢材料不同条件下的试验力、试验力-压头球直径平方的比率见表1。表1钢材料不同条件下的试验力布氏硬度试验6.试验力的选择应保证压痕直径在0.24D～0.6D之间。7.压痕间距试验时，每个试样（若试样尺寸允许）至少应在3个不同

7、的位置测定硬度，且压痕中心距试样边缘距离应不小于压痕平均直径的2.5倍，两相邻压痕中心距离至少为压痕平均直径的3倍。8.在整个试验期间，硬度计不应受到影响试验结果的冲击和震动。9.应在两相互垂直方向测量压痕直径。用两个读数的平均值计算布氏硬度或查表得布氏硬度。五试验结果处理对于计算出的布氏硬度值应按规定进行修约。当硬度值≥100时，修约至整数；10≤硬度值＜100时，修约至1位小数；硬度值＜10时，修约至2位小数。布氏硬度试验六应用范围及优缺点布氏硬度适用于退火、正火状态的钢铁件、铸铁、有色金属及其合金，特别对较软金属，如铝、铅、锡等更为适宜。

8、由于布氏硬度试验时采用较大直径球体压头，所得压痕面积较大，因而测得的硬度值反映金属在较大范围内的平均性能。由于压痕较大，所测数据稳定，重复性强。布氏硬