2022-01-18 15:26:22

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布氏硬度(Brinell Hardness)的测定原理是用一定大小的试验力F(N)(力的单位通常为公斤力kgf,注:1kgf=9.8N,kgf即一千克的力的意思),把直径为D(mm)的淬火钢球或硬质合金球压入被测金属的表面(图1),保持规定时间后卸除试验力,用读数显微镜测出压痕平均直径d (mm),然后按公式求出布氏硬度HB值,或者根据 d 从已备好的布氏硬度表中查出HB值。

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基本信息

  • 中文名

    布氏硬度

  • 外文名

    Brinell Hardness

  • 学科

    物理

  • 范围

    8~650HBW

目录

折叠 编辑本段 硬度范围

范围为8~650HBW

由于金属材料有硬有软,被测工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D,就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。因此,在生产中进行布氏硬度试验时,要求能使用不同大小的试验力和压头直径,对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时,能否得到同一的布氏硬度值,关键在于压痕几何形状的相似,即可建立F和D的某种选配关系,以保证布氏硬度的不变性。 特点:一般来说,布氏硬度值越小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越大,材料越硬,其压痕直径越小。布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。

布氏硬度的符号及表示方法

布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。

HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁有色金属等。

HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的材料。

布氏硬度的表示方法: HBS或HBW之前的数字为硬度值,后面按顺序用数字表示试验条件:

①压头的球体直径;

②试验载荷;

③试验载荷保持的时间(10~15s不标注)。

例如170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球,在9807 N(1000 kgf)的试验载荷作用下,保持30s时测得的布氏硬度值为170。

530HBW5/750表示用直径5 mm的硬质合金球,在7355N(750kg f)的试验载荷作用下,保持10~15s时测得的布氏硬度值为530。

(3)试验条件的选择 布氏硬度试验时,压头球体的直径D、试验载荷F及载荷保持

的时间 t,应根据被试金属材料的种类、硬度值的范围及厚度进行选择。 常用的压头直径 l、2、2.5、5和10毫米五种。

试验载荷可从9.807N ( l kgf) ~29.42 KN (3000 kgf)范围内,

载荷保持的时间,一般黑色金属为10~15s;有色金属为30s;布氏硬度值小于35时为60s。

(4)优缺点

钢球直径较大,在金属材料表面上留下的压痕也较大,故测得的硬度值比较准确。 布氏硬度值和抗拉强度之间有一定的关系,因此可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度。

如被试金属硬度过高,将影响硬度值的准确性,所以布氏硬度试验一般适于测定布氏硬度值小于650的金属材料。

布氏硬度压痕较大,故不宜测定成品及薄片材料。

(5)备注

HBSHBW都是布氏硬度符号,但是有区别,而且HBS已经停止使用。在2003年6月1日以前,我国执行的是国家标准GB/T231-1984,布氏硬度试验用钢球压头进行试验的用HBS表示,用硬质合金球头试验的用HBW表示。同样的试块,当其它试验条件完全相同的情况下,两种试验结果不同,HBW值往往大于HBS值,而且并无定量的规律所循。从2003年6月1日开始,原国标GB/T231-1984废止,我国等效执行国际标准ISO6506,制定了新的国家标准:GB/T231.1-2002,文中明确取消了钢球压头,全部采用硬质合金球头。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。

布氏硬度试验规范布氏硬度试验规范

折叠 编辑本段 应用

布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。

国家标准(GB231-84)规定布氏硬度试验时,常用的0.102F/D的比例为30、10、2.5三种,根据金属材料的种类、试样硬度范围和厚度的不同,按下表(布氏硬度试验规范)选择试验压头(钢头)的直径D、试验力F及保持时间。

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