手机版
|
用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2（MPa）。
测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。
布氏硬度计的特点
布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10mm直径球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，测量操作和压痕测量都比较费时，并且由于压痕边缘的凸起、凹陷或圆滑过渡都会使压痕直径的测量产生较大误差，因此要求操作者具有熟练的试验技术和丰富经验，一般要求由专门的实验员操作。
布氏硬度计的应用
布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。布氏硬度试验还可用于有色金属和软钢，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成品检测。
布氏硬度试验条件的选择如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，沧州欧谱布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直径D的选择。这种选择不是任意的，而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头，3000kg试验力。这一条件最能体现布氏硬度的特点。但是由于试样材质不同，硬度不同，试样大小，薄厚也不同，一种试验力，一种压头自然不能满足要求。在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循的规则有2个。
规则一：要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。即。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。试验力与压头球直径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为F/D2。在采用牛顿力的新标准中表示为0.102F/D2。
规则二：试验后要使压痕直径处于以下范围：0.24D<d<0.6D。否则试验结果是无效的,应选择合适的试验力重新试验。人们的大量试验表明，当压头直径在0.24D~0.6D之间时，测得的硬度值与试验力大小无关。布氏硬度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级别
本检定系统规定了布氏硬度计量基准器具和计量标准器具的用途、组成、计量特性和检定程序，以及工作用计量器具的计量特性和检定方法。
一、计量基准器具
1、国家基准
1.1国家基准的用途
国家基准用于布氏硬度单位的复现和保存。
1.2国家基准由下列计量器具组成：
A直接加荷式的硬度机，其试验力误差δf≤±0.1%，试验力按下表见其构成。
B测量压痕直径的显微镜
显微镜标尺的刻度，对于用10和5mm直径球压头打压的压痕应能读到0.002mm；对用于等于和小于2.5mm直径球压头打压的压痕应能读到0.001mm。
显微镜任何两刻线的读数之差：
对于10和５mm直径的球压头应精确到±0.002mm以内。
对于等于和小于2.5mm直径的球压头应精确到±0.001mm以内
C压头
基准硬度机的压头有1，2，2.5，5，10mm五种钢球和硬质合金球。其球的直径误差、硬度值、粗糙度应满足下表要求。
1.3国家基准复现的布氏硬度范围为
8--650HBS（W）
1.4国家基准的不确定度
对试验力等于或大于1839N（187.5kgf）级的不确定度：
δ≤0.5%
对试验力小于1839N（187.5kgf）级的不确定度：
δ≤1.0%
2、国家副基准
2.1国家副基准在全国复现布氏硬度单位的地位仅次于国家基准。
2.2组成国家副基准的全套计量器具的技术要求与国家基准相同。
2.3国家副基准复现布氏硬度范围为
8--650HBS（W）
2.4国家副基准的不确定度
国家副基准的不确定度与国家基准的不确定度相等。
3、工作基准
3.1工作基准经与国家工准校准或比对，并经国家鉴定，在全国复现布氏硬度单位的地位仅在国家基准和副基准之下。
3.2工作基准复现布氏硬度范围为
8--650HBS（W）
3.3工作基准的不确定度
对试验力等于或大于1839N（187.5kgf）级的不确定度：
δ≤0.7%
对试验力小于1839N（187.5kgf）级的不确定度：
δ≤1.2%
4、比对
在规定条件下，对国家基准、副基准和工作基准之间的量值进行比较，这种比较将通过比对硬度块实现。
比对硬度块的允许误差△为：
△≤±0.5%
比对硬度块的均匀度U为：
29420N（2000kgf）时，
U≤±0.5%
小于29420N（3000kgf）时，
U≤±1.0%
二、计量标准器具
5、标准布氏硬度块的示值误差
标准布氏硬度块经基准检定，其示值误差（传递误差）为：
δ标≤±1.5%；2.0%；3.0%
6、标准布氏硬度块的均匀度U为：
30D2HBS（W）10/3000/30 150-250U≤2.0%
HBS（W）5/750/30150-250U≤2.5%
HBS（W）2.5/187.5/30150-250U≤3.0%
10D2HBS（W）10/1000/30 75-125U≤3.0%
HBS（W）5/250/3075/125U≤3.0%
HBS（W）2.5/62.5/30 75-125U≤4.0%
2.5D2HBS（W）2.5/15.6/6025-35 U≤5.0%
7、标准布氏硬度块的稳定度
HBS（W）150-250时，应不大于1.0%
HBS（W）75-125时，应不大于1.5%
HBS（W）25-35时，应不大于3.0%
三、工作用计量器具
用符合JJG150-83金属布氏硬度计检定规程GB6269-86沧州欧谱布氏硬度计技术条件中所规定的布氏硬度计作工作用计量器具。
工作用布氏硬度计示值误差△为
△≤±3.0%
布氏硬度计因能测出试样较大范围的硬度值，因而广泛应用于生产中对未经淬火钢、铸铁、有色金属及质地较软的轴承合金等的布氏硬度值测定。本文以HB3000布氏硬度计为例，谈谈一些常见故障及排除方法。
1、载荷误差超过±1.0%或不稳定
造成这种故障的原因及排除方法：（1）力点刀刃松动，应调整力点刀刃并拧紧；（2）力点刀刃和支点的磨损会不同程度地增加载荷误差，应研修刀刃；（3）载荷杠杆上的调整块位置不适当，可根据情况向前或向后移动，调整合适后固定紧；（4）压缩弹簧锈蚀，增大了与压轴、主轴衬套的磨擦，应清洗生锈部位并上防护油或更换之。（5）加荷不平稳，有冲击振动现象，应排除引起不平稳的因素。
2、加荷速度不能控制在规定的时间内
加荷速度过快或过慢，主要是减速器用油粘度过小或过大，应清洗减速器，并更换减速器用油。
3、测定的硬度值与标准硬度块示值不一致
造成这种故障的原因及排除方法：（1）硬度计安装不水平，应将硬度计调至水平；（2）钢球表面不光洁或直径超过允差，应用千分尺挑选合格的钢球换上；（3）压痕测量装置误差偏大，应调整压痕测量装置的允许误差，使其≤±0.5%；（4）砝码不能垂直放置，砝码与硬度计后盖擦靠，应检查吊环是否挂在重点刀刃上，吊架吊杆是否平直，否则应将吊环挂于重点刀刃上，校直吊架吊杆；（5）主轴与试台平台垂直度，主轴轴线与升降丝杆轴线同轴度超差，应分析视其情况进行主轴与试台平台垂直度、主轴轴线与升降丝杆轴线同轴度的调整。
4、硬度计反复加卸载荷
造成这种故障的原因及排除方法：（1）按键开关顶杆过长，转向开关A、B触点与A1、B1触点不能脱开，应调节顶杆长度并固定之；（2）换向开关安装位置不当，活动挡板不能触动换向开关上的销子，造成换向开关不换向，应调整换向开关的安装位置。
5、硬度计载荷全部加上时停机
此种故障原因为换向开关接触点有烧伤、烧蚀现象，造成接触点接触不良，应对接触点加以清理打磨或更换新的换向开关。
6、按键开关按下，硬度计不动作，但有嗡嗡的电流声
此种故障原因为电机缺相，应检查电源是否正常，电源插头是否插好，电缆线是否有断路，电源开关是否完好，电机接线是否接牢，电机线圈是否烧坏一组以及换向开关触点接触是否良好等，应视其情况分别予以排除
|
