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金屬硬度檢測方法

作者: 時(shí)間:2013-05-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


布氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是壓痕較大,成品檢驗(yàn)有困難,試驗(yàn)過程比洛氏硬度試驗(yàn)復(fù)雜,測量操作和壓痕測量都比較費(fèi)時(shí),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(yàn)技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn),一般要求由專門的實(shí)驗(yàn)員操作。

1.3布氏硬度計(jì)的應(yīng)用

布氏硬度計(jì)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(yàn)有著較好的對應(yīng)關(guān)系。布氏硬度試驗(yàn)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(jì)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。

1.4布氏硬度試驗(yàn)條件

布氏硬度試驗(yàn)條件的選擇如同洛氏硬度試驗(yàn)關(guān)于標(biāo)尺的選擇一樣,布氏硬度試驗(yàn)也要遇到試驗(yàn)條件的選擇問題,即試驗(yàn)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(yàn)力和壓頭球直徑的合理搭配,應(yīng)用起來比洛氏硬度試驗(yàn)略顯復(fù)雜。布氏硬度試驗(yàn)最常用的試驗(yàn)條件是采用10mm直徑的球壓頭,3000kg試驗(yàn)力。這一條件最能體現(xiàn)布氏硬度的特點(diǎn)。但是由于試樣材質(zhì)不同,硬度不同,試樣大小,薄厚也不同,一種試驗(yàn)力,一種壓頭自然不能滿足要求。在試驗(yàn)力和壓頭球直徑的選擇方面需要遵循的規(guī)則有2個(gè)。

1.4.1規(guī)則一,要使試驗(yàn)力和球壓頭直徑的平方之比為一個(gè)常數(shù)。即

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圖1-2布氏硬度壓痕相似原理

這個(gè)規(guī)則來源于相似律。根據(jù)相似律,在圖1-2中不同直徑的球壓頭D1、D2在不同的試驗(yàn)力F1、F2作用下壓入試樣表面,壓痕直徑d1、d2是不同的,但是只要壓入角1、2相同,壓痕就具有相似性。這時(shí)試驗(yàn)力和壓頭球直徑的平方之比就是一個(gè)常數(shù)。在這種條件下,采用不同的試驗(yàn)力和不同直徑的球壓頭,在同一試樣上測得的硬度值是相同的,在不同的試樣上測得的硬度值是可以相互比較的。試驗(yàn)力與壓頭球直徑平方之比在采用公斤力的舊標(biāo)準(zhǔn)中表示為F/D2,在采用牛頓力的新標(biāo)準(zhǔn)中表示為0.102 F/D2。

1.4.2規(guī)則二,試驗(yàn)后要使壓痕直徑處于以下范圍:

0.24D d 0.6D…………(1-5)

否則試驗(yàn)結(jié)果是無效的,應(yīng)選擇合適的試驗(yàn)力重新試驗(yàn)。人們的大量試驗(yàn)表明,當(dāng)壓頭直徑在0.24D~0.6D之間時(shí),測得的硬度值與試驗(yàn)力大小無關(guān)。布氏硬度試驗(yàn)可選擇的試驗(yàn)力從3000kg到1kg大約有20個(gè)級別。布氏硬度試驗(yàn)可選擇的壓頭直徑為φ10mm、φ5mm、φ2.5mm、φ1mm共4種。布氏硬度試驗(yàn)可選擇的0.102F/D2值為30、15、10、5、2.5、1共6種。

標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.1—2002中規(guī)定的試驗(yàn)條件如表1-1所示。

表1-1布氏硬度試驗(yàn)條件
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標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.1—2002中規(guī)定試驗(yàn)力和壓頭直徑平方之比(0.102F/D2)應(yīng)按材料的種類和硬度范圍來選擇,如表1-2所示
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