GBT-231-金属材料-布氏硬度试验VIP

GB/T231金属材料布氏硬度试验检测部产品站二○一四年十月二十日1精选2021版课件目录一、试验原理二、布氏硬度表示方法三、试样四、试验操作要点五、试验结果处理六、应用范围及优缺点2精选2021版课件标准组成GB/T231《金属材料布氏硬度试验》分为如下四个部分：——第1部分：试验方法——第2部分：硬度计的检验与校准——第3部分：标准硬度块的标定——第4部分：硬度值表3精选2021版课件一试验原理（1）试验时，用一定直径的硬质合金球施加规定的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，试样表面就残留压痕，测量出压痕直径（见图1），求得压痕球形表面积。布氏硬度值HB是试验力除以压痕球形表面积所得的商再乘以0.102。即

………（1）式中:g——标准重力加速度为9.80665F——试验力，N;S——压痕面积，mm2；h——压痕深度，mm。图1布氏硬度试验原理4精选2021版课件一试验原理（2）在实际试验时，由于压痕深度h测量比较困难，而测量压痕直径d比较方便，因此将上式中h换算成d的关系。从图2直角三角形OAB的关系中可以求出：

………（2）将式（2）代入式（1）得

………（3）

式（3）中只有d是变数，试验时只要测量出压痕直径d，可通过计算或查布氏硬度数值表即可得出HB值。图2压痕直径d与深度h的关系5精选2021版课件二布氏硬度表示方法用符号HBW表示，符号HBW之前书写硬度值，符号后面依次表示球体直径、试验力及试验力保持时间。当试验力保持时间为10～15s时不标注。例：600HBW1/30/20试验力保持时间为20S施加的试验力为30kgf=29.42N硬质合金球的直径为1mm硬度符号布氏硬度值6精选2021版课件三试样试样的试验面应是光滑的平面，并且不应有氧化皮及外来污物，尤其不应有油脂。试样表面应能保证压痕直径的精确测量，建议表面粗糙度参数Ra应在1.6μm以下。制备试样时，应使过热或过冷加工等因素对试样表面性能的影响减至最小。试样的厚度至少应为压痕深度的8倍，试样最小厚度与压痕平均直径的关系见附录。因为当试样厚度为深度的8倍以上时，HB的波动范围变化已不大，基本保持平稳。试验后，试样背面应无可见变形痕迹。7精选2021版课件四试验操作要点（1）试验温度试验一般在10～35℃的室温下进行。对温度要求较高的试验，室温应控制在23℃土5℃。试样的支承试样支承面、压头表面及试验台面应清洁。试样应稳固地放在试验台面上，保证在试验过程不产生倾斜、位移及挠曲。加力时试验力作用方向应与试验面垂直。对于不规则的工件试样，应根据其特殊形状，制作合适的试样支承台。支承台应具备足够的支撑刚性。8精选2021版课件四试验操作要点（2）试验力保持时间从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2～8s之内。试验力保持时间一般在10～15s，对于硬度较低的材料可适当延长，试验力保持时间允许误差为±2s。

压头直径的确定试验时，首先根据试样材料和厚度来确定球体压头直径。当试验条件和试样厚度允许时，应尽量选用直径10mm球体压头进行试验，以便能够较真实反映金属平均硬度和便于准确测量较大压痕。标准中规定了10mm、5mm、2.5mm和1mm等4种直径的球体压头。在试验过程中，若使用的压头直径不能满足试样厚度时，应选择下一档直径的球体压头。当改变压头直径时，应保持原F／D2这一常数不变，才可与采用其他压头直径试验结果进行比较。9精选2021版课件四试验操作要点（3）钢材料不同条件下的试验力、试验力-压头球直径平方的比率见表1。表1钢材料不同条件下的试验力硬度符号球直径D/mm试验力-压头球直径平方的比率0.102×F/D2试验力F/NHBW10/3000103029420HBW5/7505307355HBW2.5/187.52.5301839HBW1/30130294.2当试样尺寸允许时，应优先选用直径10mm的球压头进行试验。10精选2021版课件四试验操作要点（4）试验力的选择应保证压痕直径在0.24D～0.6D之间。压痕间距试验时，每个试样（若试样尺寸允许）至少应在3个不同的位置测定硬度，且压痕中心距试样边缘距离应不小于压痕平均直径的2.5倍，两相邻压痕中心距离至少为压痕平均直径的3倍。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。应在两相互垂直方向测量压痕直径。用两个读数的平均值计算布氏硬度或按GB/T23