GBT 231 金属材料 布氏硬度试验

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。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。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。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。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/T231.4查得布氏硬度值。五、试验报告GB/T231的本部编号有关试样的详细描述如果试验温度不在10~35℃，应注明试验温度试验结果不在本部分规定之内的操作影响试验结果的各种细节谢谢！