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布氏硬度計鋼球硬度和試樣硬度不符合規(guī)定時引起的誤差
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| 發(fā)布時間：2018-10-25 閱讀：269次 |
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在進行布氏硬度計試驗時，理想情況是鋼球硬度應足夠大，以致對試驗結果沒有影響，但 這是不可能的。鋼球在試驗力作用下壓入試樣表面，要產(chǎn)
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在進行布氏硬度計試驗時，理想情況是鋼球硬度應足夠大，以致對試驗結果沒有影響，但 這是不可能的。鋼球在試驗力作用下壓入試樣表面，要產(chǎn)生彈性和塑性變形。由于鋼球的變 形，使鋼球成為類似橢圓球體的形狀，而且這個橢圓球體是沿短軸方向壓入試樣表面，這就 相當鋼球直徑增大，使壓痕直徑增大，硬度值降低。鋼球變形量的大小與鋼球硬度有關。鋼 球硬度越低，鋼球變形越大，使壓痕直徑變大，硬度值降低；鋼球變形量的大小，不但與鋼 球本身硬度有關，而且與試樣梗度有關，當試樣硬度超過450?
所示是布氏硬度計值與鋼球硬度關系示意曲線。由圖2—18所 示曲線可以看出，當鋼球的維氏硬度低于850HV10時，被測 試樣的硬度值將開始明顯降低。（恒儀硬度計&金相制樣設備 http://hntzzg.com）
因此，在標準試驗條件中，規(guī)定鋼球硬度不得低于850HV10,試樣硬度不得高于450 HBS。當鋼球硬度低于850HV10,將引起負的硬度測量誤??
差。?? ?硬度關系曲線
在討論布氏硬度值與壓入角關系時，曾提到金屬的布氏硬度數(shù)值與維氏硬度數(shù)值，特別 是在低硬度范圍時是比較接近的。試驗結果表明，試樣硬度為214HBS時，布氏硬度數(shù)值與維 氏硬度數(shù)值是非常一致的，此時試樣的維氏硬度為214HV。隨著試樣硬度的増高，布氏硬度 數(shù)值較維氏梗度數(shù)值逐漸有所偏低，當試樣布氏硬度為370HBS時，維氏硬度則為377HV;
當試樣硬度趄過450HBS時，布氏硬度數(shù)值較維氏硬度數(shù)值偏低得更多。例如，在試樣布氏 硬度為501HBS時，試樣的維氏硬度為525HV。隨著試樣硬度的増高，布氏硬度數(shù)值較維氏 硬度數(shù)值越來越低，其主要原因是由于隨著試樣硬度増高，鋼球變形逐漸加大，而維氏硬度 試驗用的是金剛石壓頭，變形量的變化極小，可以忽略不計。
為了擴大布氏硬度試驗的應用范圍，使得對于布氏硬度大于450HBS的試樣也能進行布 氏硬度試驗，我國和國際上很多國家一樣，已開始采用硬質(zhì)合金球類進行布氏硬度試驗。
維氏硬度不低于1500HV的硬質(zhì)合金球進行布氏硬度試驗時，可對硬度高達650HBW的試樣 進行測定。當硬質(zhì)合金球硬度不低于1 500HV，試樣硬度不高于650HBW時，可以近似認為布 氏硬度值與硬質(zhì)合金球硬度無關，如不符合上述要求，則會使硬度值降低。很顯然，用一般鋼 球和硬質(zhì)合金球?qū)ν辉嚇舆M行布氏硬度試驗所得的布氏硬度值特別是在高硬度范圍時，會 有很大差異的。試驗結果表明，當試樣硬度較高時，用硬質(zhì)合金球較鋼球所得布氏硬度值約 高17%。因此，規(guī)定了在布氏硬度量和單位的符號中，以S和PF分別表示鋼球和硬質(zhì)合金球 為壓頭進行的試驗，以作區(qū)別。
既然硬質(zhì)合金壓頭的應用范圍較寬，包栝了鋼球壓頭的應用范圍，為什么不取消鋼球壓 頭呢？其主要原因正是由于用鋼球壓頭和硬質(zhì)合金球壓頭進行布氏硬度試驗時所得的結果存 在著差異。硬質(zhì)合金球壓頭剛剛開始應用，現(xiàn)在很多產(chǎn)品都是由鋼球壓頭的布氏硬度試驗來 判斷其質(zhì)量好壞，如果要用硬質(zhì)合金球壓頭代替，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，勢必做大量實驗，修 改技術文件對產(chǎn)品的硬度值的要求，這將是一件非常復雜的工作。其次，鋼球壓頭來源豐 富、價格低廉，因此在以后相當長的時間內(nèi)，不可能取消鋼球壓頭，總的趨勢是鋼球壓頭和 硬質(zhì)合金球壓頭同時得到應用，而硬質(zhì)合金球壓頭的應用逐漸増多。
?鋼球表面粗糙度不符合要求引起的布氏班度瀾董誤差
隨著鋼球表面粗糙度的増大，鋼球壓入過程中的摩擦阻力増加，使得壓痕直徑減小，布 氏硬度值升高。試驗結果表明，用浸蝕過的鋼球?qū)τ捕戎敌∮?30HBS的試件進行布氏硬度 試驗，其硬度值升高4勢左右。鋼球表面粗糙度對硬度 g 較高的試樣影響較小，對硬度較低的試樣影響較大。??
圖2—I9所示是布氏硬度值與鋼球表面粗糙度關系示 意曲線。所示曲線可見，當鋼球表面租糙度大 于0.04 pm時，布氏碩度值開始明顯升高。因此，可以把 鋼球表面粗糙度R.a<〇.Q4Hm認為是足夠小，以致對試 驗結果的影響可以忽略不計。在標準試驗條件中，規(guī)定鋼球表面粗糙度Ra不得大于0.04 Pm。否則，將引起正?? ?圖2—19布氏硬度值與鋼球表面
的布氏硬度測量誤差。
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