布氏硬度的操作要点以及试样要求

布氏硬度

布氏硬度(HBW，是最早用来测试材料硬度)，不归于无损检测一类，一般认为以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的使用硬质合金(碳化钨)球，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕(被看作是具有一定半径的球形)面积之比值，即为布氏硬度值(HBW)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

适用范围：布氏硬度(HBW)一般用于材料较软的产品，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁、铸造零件等。布氏硬度压痕较大，测量值准，不适用薄片和成品件。

布氏硬度计测定布氏硬度范围：8-650HBW

试验标准：GB/T 231.1-2018 ISO 6506-1:2014 BS EN ISO 6506-1:2014 ASTM E10-2018 JIS Z2243:2008 ASTM A370-20

HB-3000B布氏硬度计主要性能参数：硬质合金球直径：Ø2.5、Ø5、Ø10；最大工作高度：230mm；常用试验力级数：187.5 750 3000

试验力和测量压头的选择

规则一：试验力的选择应保证压痕直径在0.24D—0.6D之间，为了保证在尽可能大的试样区域内试验，应尽可能选取大的试验压头。当试样尺寸允许时，应优先选用直径10mm的压头试验。铸铁材料，球压头直径不小于2.5mm

规则二：要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。

这个规则来源于相似律。根据相似律，不同直径的球压头D1 、D2 在不同的试验力F1 、F2作用下压入试样表面，压痕直径d1、d2是不同的，但是只要压入角Ø1、Ø2相同，压痕就具有相似性。这时试验力和压头球直径的平方之比就是一个常数。在这种条件下，采用不同的试验力和不同直径的球压头，在同一试样上测得的硬度值是相同的，在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。

试样要求

1.试样表面平坦光滑，无氧化皮和污物(油脂)

2.试样需去除加工因素对试样表面性能的影响

3.试样厚度至少为压痕深度的8倍

4.试样尺寸：

钢板及铸锻件：55mm×55mm

焊接件：尺寸具体协商

布氏硬度操作要点

1.试验温度：

试验一般在10～35 ℃室温下进行，对于温度要求严格的试验，温度为23 ℃±5 ℃。有严格温度要求的，在试验报告中要说明试验温度。

2.试样的支撑

试样表面、支承面、试验台面应清洁和无外界污物(氧化皮、油、灰尘等)。试样应稳固地放置于试验台面上，保证在试验过程中不发生倾斜、位移及挠曲;

试验力作用方向垂直于试验面;不规则工件，应有专门的试样支撑。

3.试验加力和试验力保持时间

使压头与试样表面接触，无冲击和震动地垂直于试验面施加试验力，直至达到规定试验力值。从加力开始至全部试验力施加完毕的时间应在2S～8S之间。试验力保持时间为10S～15S。对于要求试验力保持时间较长的材料，试验力保持时间允许误差应在±2S。

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。

4.压痕间距

任一压痕中心距试样边缘距离至少应为压痕直径的2.5倍;两相邻压痕中心间距离至少应为压痕直径的3倍。

5.测量压痕直径——相互垂直方向

试验结果处理

1.试验后，检查试样背面，如试样背面出现可见变形痕迹，则表明试样太薄，试验结果无效。压痕直径d=0.24~0.60D。

2.在读数显微镜或其他测量装置上测量压痕直径。应在两相互垂直方向测量，用两个读数的平均值计算布氏硬度，或查表(GB/T 231.4-2009)得布氏硬度值。

3.数值修约：3位有效数字。

4.应注意材料的各向异性，例如经过大变形量冷加工，这样压痕直径在不同方向可能有较大差异。

布氏硬度的表示方法

布氏硬度用符号HBW表示

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

(c)与规定时间不同的试验力保持时间

eg.350HBW5/750 表示用直径5mm的硬质合金球在7.355KN试验力下保持10s~15s，测定的布氏硬度值为350；

600HBW1/30/20 表示用直径1mm的硬质合金球在294.2N试验力下保持20s，测定的布氏硬度值为600。