布氏硬度計試驗設備包括:硬度計、球壓頭及測 量顯微鏡。根據加力方式及測量對象的不同,布氏 硬度計有不同的結構形式:
- 布氏硬度計直接加荷式
這種結構以砝碼及吊掛的實際重量通過主軸作 用在試樣上,見圖1-3。這種結構具有較髙的精 度,一般作為基、標準儀器檢定標準硬度快。但這 種儀器體積較大,比較笨重,工作效率較低。
- 布氏硬度計杠桿加荷式
這種結構的試驗力是砝碼、吊掛通過杠桿組合 放大后通過主軸作用在試樣上,見圖1-4。卸除試 驗力后測量壓痕直徑,得到試樣的硬度值。
杠桿后部掛有可更換的砝碼,形成不同的試驗 力。試驗力施加是由電機、借助蝸桿、連桿自動進 行的。
- 布氏硬度計液壓加荷式
試驗力是通過液壓放大后作用在試樣上。試臺或壓頭的移動及加卸荷過程均由電器控 制,因而自動硬度計或大型硬度計常常采用。
- 便攜式硬度計
這種儀器體積小,攜帶方便,適應于現(xiàn)場使用,但精度較低。如彈簧加荷式,球壓頭在 壓縮彈簧推動下壓入試樣;還有錘擊硬度計等。
上述種種儀器中,以杠桿式硬度計數量多,使用廣泛。
布氏硬度試驗條件及規(guī)則:(恒儀硬度計&金相制樣設備 http://)
硬度”不是一個確定的物理量,是表征材料變形能力的一個特征量。硬度值不僅僅決 定于試樣的材質,也取決于試驗條件,具有相對測量的性質。對同一材料,不同地點,不同 人員要得到一致的結果,須遵守統(tǒng)一的試驗法或檢定規(guī)程的規(guī)定。對實驗條件進行嚴 格的規(guī)定。了解和熟悉試驗法及相關的檢定規(guī)程是很必要的。
一、相似原理的應用
布氏硬度試驗常用的標準條件是硬質合金球壓頭為410 mm,試驗力為29.42 kN,此 時是能體現(xiàn)布氏硬度的特點。但是,由于試樣的材質軟硬不同、大小不一樣,一種試驗力、 一種球壓頭是不能滿足的。不同直徑的球壓頭及不同的試驗力應當是可以任意選擇的,如表 1-2。在表1-2和表1-3中,當試樣尺寸允許時,應優(yōu)先選用直徑10 mm的球壓頭進行 試驗。但是,對于同一試樣,采用不同直徑的球壓頭及不同的試驗力,要得到相同的硬度 值,或者說,要獲得可以比較的結果,只有在試驗力與球壓頭直徑的平方之比為一個常數時 才可能。即
表1 - 2布氏硬度試驗球壓頭直徑及試驗力選擇表
材料 |
硬度范圍 HBW |
試樣厚度 mm |
F與D2之比 0.102 XF/D2 |
球壓頭直徑 D/mm |
試驗力
F/N |
保持時間
S |
? |
? |
>6 |
? |
10 |
29 420 |
? |
黑色金厲 |
140?450 |
6?3 |
F-30D2 |
5 |
7 355 |
10?15 |
? |
? |
<3 |
? |
2.5 |
1 839 |
? |
? |
? |
>6 |
? |
10 |
29 420 |
? |
黑色金屬 |
<140 |
6~3 |
F-30D2 |
5 |
7 355 |
10 ?15 |
? |
? |
<3 |
? |
2.5 |
1 839 |
? |
有色金屬及 |
? |
>6 |
? |
10 |
9 807 |
? |
合金(銅、 |
31.8?140 |
6?3 |
F=10D2 |
5 |
2 452 |
30 |
黃銅、青銅) |
? |
<3 |
? |
2.5 |
612.9 |
? |
有色金屬及 |
? |
>6 |
? |
10 |
2 452 |
? |
合金(鉛軸 |
8-35 |
6?3 |
F-2.5D2 |
5 |
612.9 |
60 |
承合金〉 |
? |
<3 |
? |
2.5 |
153.2 |
? |
表1-3不同材料的試驗力-壓頭球直徑平方的比率
材 料 |
布氏硬度HBW |
試驗力-壓頭球直徑 平方的比率 0A02F/D2 |
鋼、銀合金、鈦合金 |
? |
30 |
鑄鐵》 |
<140 |
10 |
>140 |
30 |
? |
<35 |
5 |
銅及銅合金 |
35 ~ 200 |
10 |
? |
>200 |
30 |
? |
<35 |
2.5 |
? |
35~80 |
5
10 |
輕金屬及合金 |
? |
15 |
? |
>80 |
10
15 |
鉛、錫 |
? |
1 |
|