布氏硬度檢測方法
發(fā)布時間：2015.09.16 閱讀量：1876
布氏硬度檢測方法最初是在1899~1900年間由瑞典工程師布利奈爾在研究熱處理對軋鋼組織影響時提出來的。這種方法使用最早，由于其壓印痕較大，因而硬度值受試樣組織顯微偏析及成分不均勻的影響輕微，檢測結(jié)果分散度小，復(fù)現(xiàn)性好，能比較客觀的反映出材料的客觀硬度。這正是布氏檢測方法成為最廣泛和常用的硬度檢測方法之一的原因。
原理
在規(guī)定的檢測力（F）作用下，將一定直徑（D）的硬質(zhì)合金球壓入試樣表面，保持一定時間，然后去除檢測力。測量試樣表面上所壓印痕直徑（d）。根據(jù)d可以計算處壓痕凹印面積（A）。布氏硬度值是檢測力除以壓痕球形表面積（A）所得的商。單位為9.807值低；反之則硬度值高。
在進行布氏硬度試驗時，照常理分析，即用同一球體對應(yīng)同一試樣，當變換試驗力時，凹印面積會有變化，試驗力大壓痕深，凹印面積大；試驗力小壓痕淺，凹印面積小，但單位面積上的抗力應(yīng)是相同的，即布氏硬度值應(yīng)為常數(shù)。對于不同硬軟的試樣，當變換試驗力時應(yīng)有對應(yīng)的差值，保證不同材料的可比性。實際上，在硬度檢測中試驗力與球任意變換時，直徑的變化與凹印面積的變化在球冠與接近球徑處是非線性關(guān)系的，對于硬軟差異大的材料，壓頭壓入深淺不同其應(yīng)力狀況也是復(fù)雜的。所以，上述理想狀況不存在。也就是說，在布氏硬度試驗中，不能任意選擇壓頭和試驗力，必須遵守一定的規(guī)則，這就提出了相似原理問題。
相似原理的應(yīng)用，在布氏硬度試驗方法中是非常重要的，對它應(yīng)有清楚的認識和理解才能運用自如和獲得較準確以及可比較的數(shù)據(jù)。對于硬度不同的各種材料，如能采用變換試驗力和相應(yīng)變換壓頭球徑的辦法獲得統(tǒng)一的壓入角（見圖2—2），這就可能獲得準確的可比的硬度值。但在實際工作中，由于材料的千差萬別，不同材料硬度值的變化范圍很大，目前還不能實現(xiàn)這一技術(shù)要求。因此，進行布式硬度試驗時，為了得到較理想的結(jié)果和技術(shù)上又便于實現(xiàn)的辦法，注意選擇試驗力和球徑的合理搭配，控制壓入角（α）和壓痕直徑（d）在一定范圍內(nèi)變化，就能獲得對同一種材料有相同的硬度值；對不同硬度的材料能獲得可比較的硬度植的結(jié)果。
應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點
由于布氏硬度檢測采用的壓力大，壓頭球徑大，壓痕直徑大，它適合具有大晶粒金屬材料的硬度測定。例如鑄鐵、有色金屬及其合金，各種退火、調(diào)質(zhì)處理后以及大多數(shù)出廠供貨的鋼材等。特別是對于較軟的金屬，如純鋁、銅、鉛、錫、鋅等及其合金，測定出的硬度是很準確的。此種方法具有高的測量精度，因此復(fù)現(xiàn)性和代表性好。
它的不足之處是：操作時間較長，對不同硬軟材料試樣要選擇和更換壓頭及檢測力，壓痕測量也稍費時。
檢測方法和技術(shù)條件
1.檢測應(yīng)嚴格遵照GB/T 231.1—2003《金屬布氏硬度試驗》規(guī)定執(zhí)行。
2.檢測應(yīng)在10～35℃溫度下進行。對溫度有較高要求的試驗，應(yīng)控制在（23土5）℃之內(nèi)。
3.應(yīng)按表2―3中規(guī)定選用球徑和檢測力。
4.試樣的檢測面應(yīng)是光滑平面，不應(yīng)有氧化物和外來污物。檢測面粗糙度必須保證壓痕直徑能精確地測量，Ra一般不大于1.6μm 。
日常檢查方法
直接檢驗方法對于日常檢查會消耗很多時間和財力，建議采用如下方法檢查布氏硬度計。
每天試驗前對硬度計至少進行一次檢查。
檢查之前，至少預(yù)壓兩個壓痕以保證試樣和壓頭處于穩(wěn)定狀態(tài)。預(yù)測的數(shù)據(jù)不應(yīng)使用。
在標準硬度塊上至少壓出一個壓痕。選擇的標準塊硬度值應(yīng)與試驗材料的硬度接近，如果硬度讀數(shù)的平均值與標準塊硬度值之差在表32—1中規(guī)定的規(guī)范之內(nèi)時，則認為硬度計合格，如果超差，應(yīng)進行直接檢驗。
