布氏硬度试验培训

布氏硬度试验培训一、什么是硬度？硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、 强度和韧性等力学性能的综合指标。上海 XX实业有限公司-中心实验室二、硬度试验的测试方法硬度试验根据其测试方法的不同可分为： 静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等） 划痕法（如莫氏硬度） 回跳法（如肖氏硬度） 其他方法（显微硬度、高温硬度等）常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。此处介绍 布氏硬度 及其操作方法。三、布氏硬度 布氏硬度检测方法最初是在 1899-1900年间由瑞典工程师布利奈尔（J.A.Brinell）在研究热处理对轧钢组织影响时提出来的。 优点：这种方法使用最早，由于其压痕较大，因而硬度值受试样组织显微偏析及成分不均匀的影响轻微，检测结果分散度小，复现性好，能比较客观地反映出材料的客观硬度。这正是布氏检测方法称为最广泛和常用的硬度检测方法之一的原因。 缺点：压痕比较大，不适合成品检验。现行的布氏硬度国家标准为 GB/T 231-2002 金属布氏硬度试验 四、原理 对一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕的直径，见右图 1图 1 可见，在相同的条件下，压痕越小，说明材料的硬度越高。表 1各符号及说明见下表 1 布氏硬度使用硬质合金球作为压头，用符号 HBW表示。 曾经也可以用淬火钢球作为压头，用符号 HBS表示，但现已取消。 符号 HBW前面为硬度值，符号后面是按如下顺序表示试验条件的指标 : a) 球直径 ,mm; b) 试验力数字 (见表 2); c) 与规定时间不同的试验力保持时间。 例 1 : 350 HBW5/750 表示用直径 5mm的硬质合金球在 7.355 kN试验力下保持 10s-15s测定的布氏硬度值为 350。 例 2: 600 HBW1/30/20 表示用直径 1mm的硬质合金球在 294.2 N试验力下保持 20s 测定的布氏硬度值为 600。五、布氏硬度的表示方法表 2不同条件下的试验力见下表 2所示六、试验力的选择 试验力的选择应保证压痕直径在 0.24D-0. 6D之间。 试验力 压头球直径平方的比率 (0. 102F/D2比值 )应根据材料和硬度值选择，见表 3 根据实际需要，实验室采用 5mm直径的硬质合金球作为压头，对应于 铝合金 使用 250公斤力作为试验力，对 钢铁 材料使用 750公斤力作为试验力，保持时间均选择为 15s。表 3七、对试样的要求 1 -试样表面应光滑和平坦，并且不应有氧化皮及外界污物，尤其不应有油脂。试样表面应能保证压痕直径的精确测量，表面粗糙度参数 Ra一般不大于 1.6m。 2-试样背面和试验平台之间应清洁，无外界污物 (氧化皮、油、灰尘等 )。 3-制备试样时，应使过热或冷加工等因素对表面性能的影响减至最小。 4-试样厚度至少应为压痕深度的 8倍。试验后，试样背后如出现可见变形，则表明试样太薄。试样最小厚度与压痕平均直径的关系可参见GB/T 231.1-2002 金属布氏硬度试验 第 1部分 试验方法 附录 A八、 HBE-3000型布氏硬度计图 2图 3九、操作规程 打开电源开关，硬度计将进行自检。 自检结束后，按动 “ 调节按钮 ” 中的 “ Force” 按钮 (“ +” 或 “ -” )，使得“ 试验力值指示灯 ” 指向设定的值。 将试样放置于试验平台上，顺时针转动升降手柄，试验平台随之上升。 当试样表面与压头接触时， “ 力值及时间显示表 ” 中会显示力值，继续上升平台，其力值随之增大。 力值达到 “ 90” 时，会听到提示音，立刻停止转动升降手柄，硬度计自动施加试验力到预定的值， “ 时间显示表 ” 开始倒计时。 倒计时结束后，设备同样会发出提示音，随后降低试验平台，取下试样。注意事项：A. 试验一般在 10 -35 室温进行。对于温度要求严格的试验，温度为 23 5 。B. 第二个步骤千万不可忘记。试验前要仔细检查 “ 试验力值 ” 选择是否正确。C. 当上升平台，力值接近 “ 90” 时，转动手柄速度不要过快。D. 在整个试验期间，硬度计不应受到影响试验结果的冲击和震动。E. 任一压痕中心距试样边缘的距离至少为压痕平均直径的 2.5倍，两相邻压痕中心间距离至少为压痕平均直径的 3倍。十、便携式显微镜图 4十一、布氏硬度的记录和校准 使用便携式显微镜 (图 4)读取压痕直径。 应在两相互垂直方向测量压痕直径。得到两个读数的平均值后，按照GB/T 231.1-2002 金属布氏硬度试验 第 1部分 试验方法 附录 B查得布氏硬度值，并做记录。 便携式显微镜的操作方法类似于螺旋测微器，此处不再详细介绍。 使用标准硬度块