精密計量儀器布氏硬度計
發(fā)布時間:2019-12-21 14:57瀏覽次數(shù):
布氏硬度是表示材料硬度的一種標準,由
布氏硬度計測定,是瑞典人布納瑞(J.A.Brinell)首先提出,所以稱為布氏硬度,用一定大小的載荷P把直徑為D的淬火鋼球壓入被測金屬材料表面,保持一段時間后卸除載荷,載荷P與壓痕表面積F的比值即為布氏硬度值,記作HB,布氏硬度計可用于測試鑄件、鍛件、供貨狀態(tài)的鋼材、有色金屬及經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理的半成品鋼鐵工件,用HBW表示,儀器操作簡單,攜帶方便,可現(xiàn)場測試大型工件而不必取樣,可實現(xiàn)大型工件的逐件檢測,主要用于組織不均勻的鍛鋼和鑄鐵的硬度測試,鍛鋼和灰鑄鐵的布氏硬度與拉伸試驗有著較好的對應關(guān)系,布氏硬度試驗還可用于有色金屬和軟鋼,采用小直徑球壓頭可以測量小尺寸和較薄材料,布氏硬度計多用于原材料和半成品的檢測,由于壓痕較大,一般不用于成品檢測,布氏硬度試驗條件的選擇如同洛氏硬度試驗關(guān)于標尺的選擇一樣,布氏硬度試驗也要遇到試驗條件的選擇問題,即試驗力F和壓頭球直徑D的選擇,這種選擇不是任意的,而是要遵循一定的規(guī)則,并且要注意試驗力和壓頭球直徑的合理搭配,應用起來比洛氏硬度試驗略顯復雜。
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硬度范圍:
布氏硬度范圍為8~650HBW,由于金屬材料有硬有軟,被測工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一種標準的試驗力F和壓頭直徑D,就會出現(xiàn)對某些工件和材料的不適應的現(xiàn)象,因此,在生產(chǎn)中進行布氏硬度試驗時,要求能使用不同大小的試驗力和壓頭直徑,對于同一種材料采用不同的F和D進行試驗時,能否得到同一的布氏硬度值,關(guān)鍵在于壓痕幾何形狀的相似,即可建立F和D的某種選配關(guān)系,以保證布氏硬度的不變性,對于某些金屬材料來說,可以根據(jù)布氏硬度值粗略地確定其抗拉強度值。
測量原理:
布氏硬度計的工作原理把一定直徑的鋼球,在一定試驗力作用下,以一定的速度壓入試樣表面,經(jīng)規(guī)定的試驗力保持時間后卸除試驗力,以試樣壓痕球形表面積上的平均壓力來表示金屬的布氏硬度值。
儀器特點:
一般來說,布氏硬度值越小,材料越軟,其壓痕直徑越大;反之,布氏硬度值越大,材料越硬,其壓痕直徑越小。
布氏硬度測量的優(yōu)點是具有較高的測量精度,壓痕面積大,能在較大范圍內(nèi)反映材料的平均硬度,測得的硬度值也較準確,數(shù)據(jù)重復性強。
優(yōu)點和缺點:
布氏硬度試驗的優(yōu)點是硬度代表性好,由于通常采用的是10mm直徑球壓頭,3000Kg試驗力,其壓痕面積較大,能反映較大范圍內(nèi)金屬各組成相綜合影響的平均值,面不受個別組成相及微小不均勻度的影響,因此特別適用于測定灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料,它的試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,精度高于洛氏,低于維氏,此外布氏硬度值與抗拉強度值之間存在較好的對應關(guān)系。
布氏硬度試驗的優(yōu)點是硬度代表性好,布氏硬度試驗一般采用的硬質(zhì)合金球壓頭直徑比較大試驗力可以高達3000kg,其壓痕面積比較大,能排除金屬材料微小池同內(nèi)組成相的差異影響,全面反映出多晶體的金屬材料的綜合性能的平均值,因此特別適用于灰鑄鐵、退火鋼,軸承合金等晶粒粗大的金屬材料的測定,試驗數(shù)據(jù)重復性好,結(jié)果也穩(wěn)定,并且研究表明佰氏硬度值 抗拉強度值之間存在較好的對應關(guān)系 。
壓痕較大,成品檢驗有困難,試驗過程比洛氏硬度試驗復雜,測量操作和壓痕測量都比較費時,并且由于壓痕邊緣的凸起、凹陷或圓滑過渡都會使壓痕直徑的測量產(chǎn)生較大誤差,因此要求操作者具有熟練的試驗技術(shù)和豐富經(jīng)驗,一般要求由專門的實驗員操作。
注意事項:
2、各硬度值相互之間不能直接比較,只能通過硬度對照表換算。
3、硬度指的是材料抵抗局部塑性變形的能力,多用壓入法測定。