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布氏硬度實驗原理


伴隨著布氏硬度計的廣泛應用,布氏硬度實驗原理也是被大家廣泛知曉,布氏硬度實驗原理就是用一定的試驗力將一定直徑的球壓頭壓入試樣的被試表面,試驗力經(jīng)過一定時間(保荷時間)的保持后卸除。球形壓頭會在試樣表面壓出球冠形凹陷(稱為壓痕)。把試驗力除以壓痕表面積的商定義為布氏硬度值。
 

用可以測量的壓痕直徑來表示: 


在公式中:F - 試驗力(式1中F的單位為kgf,式2中F的單位為N);D - 壓頭球直徑(mm);d - 壓痕直徑(mm)。

布氏硬度的標注格式:
硬度數(shù)值+HBS(或HBW)+壓頭直徑+/+試驗力值+/+保荷時間

采用淬硬度鋼球壓頭時標HBS;采用碳化鎢壓頭時標HBW。保荷時間在10~15秒內(nèi),保荷時間可不標注。

布氏硬度實驗原理基本試驗條件:
 

試驗力:

     現(xiàn)行的布氏硬度試驗法規(guī)定了19種試驗力,從大到小依次為:
3000kgf、1500kgf、1000kgf、750kgf、500kgf、250kgf、187.5kgf、125kgf、100kgf、62.5kgf、31.25kgf、30kgf、25kgf、15.625kgf、10kgf、6.25kgf、5kgf、2.5kgf、1kgf。

壓頭:

    現(xiàn)行的布氏硬度試驗法規(guī)定了4種碳化鎢球壓頭,直徑分別是:Φ10、Φ5、Φ2.5、Φ1mm壓頭

保荷時間:

     一般規(guī)定為10~15秒,此時可不標注。
      對于要求試驗力保持時間較長的,時間誤差應不超過±2秒,應標注出來。

試樣條件:

對試件條件的一般要求
    ① 試樣表面應平整光滑,不應有氧化皮及污物及油脂。
    ② 在制備試樣時,應避免過熱及加工硬化對試驗表面的影響。
    ③ 試樣表面應有較好的粗糙度水平,保證能對壓痕進行精確地測量,試面粗糙度一般不大于Ra1.6。
    ④ 試樣的厚度應大于試驗所要求的最小厚度。試件的最小厚度為壓痕深度的8倍。此外,在試驗完成后,試樣試驗面的背部不應有可見的變形痕跡。
    ⑤ 試樣試驗面大小應能保證測試點必要的間距要求:距邊緣≥2.5D,相鄰兩壓痕≥3D,對于軟金屬距離還應更大;

壓痕測量:

       壓痕有效范圍0.24D~0.6D
       具體到各種壓頭,壓痕的有效范圍:
Φ10  2.4~6.0     Φ5  1.2~3.0     Φ2.5  0.6~1.5     Φ1  0.24~0.6(mm)
       (對壓痕尺寸的限制實際上限定了不同試難條件組合的測量有效范圍)

       壓痕測量裝置精度應優(yōu)于±0.5%。

力與壓頭組合:

      試驗力與壓頭的組合遵循F/D2比值的固定搭配。

       標準規(guī)定了30、10、5、2.5、1五種比值。
       試驗力與壓頭的搭配F/D2應符合這些比值(F 試驗力,D 壓頭球直徑)。

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