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布氏、洛氏、維氏硬度計試驗原理及優(yōu)缺點介紹

發(fā)布時間:2018-06-26  閱讀:470次
  布氏、洛氏、維氏硬度計試驗原理及優(yōu)缺點介紹  硬度是指材料抵抗局部變形,特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力,是衡量材料軟硬的判據(jù)

  布氏、洛氏、維氏硬度計試驗原理及優(yōu)缺點介紹

  硬度是指材料抵抗局部變形,特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力,是衡量材料軟硬的判據(jù),是一個綜合的物理量。

  材料的硬度越高,耐磨性越好,故常將硬度值作為衡量材料耐磨性的重要指標(biāo)之一。

  硬度的測定常用壓入法。把規(guī)定的壓頭壓入金屬材料表面層,然后根據(jù)壓痕的面積或深度確定其硬度值。根據(jù)壓頭和壓力不同,常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度(HBS、HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC等)和維氏硬度(HV)。

  一、布氏硬度

  1、試驗原理

  用直徑為D的淬火鋼球或硬質(zhì)合金球,以相應(yīng)的試驗力F壓入試樣表面,保持規(guī)定的時間后卸除試驗力,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,布氏硬度用符號“HBS”表示;用硬質(zhì)合金球作壓頭,布氏硬度用符號“HBW”表示。

  HBS(HBW):用鋼球(硬質(zhì)合金球)試驗的布氏硬度值;

  F:試驗力(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。

  2、選擇試驗規(guī)范(恒儀硬度計&金相制樣設(shè)備 http://hntzzg.com)

  在進行布氏硬度試驗時,鋼球直徑D、施加的試驗力F和試驗力保持時間、應(yīng)根據(jù)被測試金屬的種類和試樣厚度,按下表所示的布氏硬度試驗規(guī)范正確地進行選擇。

  布氏硬度試驗規(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: N

  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

  由布氏硬度值的計算公式可以看出,當(dāng)所加試驗力F與鋼球(或硬質(zhì)合金球)直徑D已選定時,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,試驗力F為3000kgf(29421N),保持時間10-15s的試驗條件外,在其它試驗條件下測得的硬度值,應(yīng)在符號HBS的后面用相應(yīng)的數(shù)字注明壓頭直徑、試驗力大小和試驗力保持時間。

  如120HBS10/1000/30,即表示用10mm的鋼球作壓頭,在1000kgf(9807N)的試驗力作用下,保持時間為30s后所測得的硬度值為120。如500HBW5/750,即表示用5mm的硬質(zhì)鋼球作壓頭,在750kgf(735N)的試驗力作用下,保持時間為01-15s后所測得的硬度值為500。

  淬火鋼球用于測定硬度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,它適用于測試HBW<650的金屬材料。


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