範圍
範圍為8~650HBW
由于金屬材料有硬有軟,被測工件有厚有薄,有大有小,如果隻采用一種标準的試驗力F和壓頭直徑D,就會出現對某些工件和材料的不适應的現象。因此,在生産中進行布氏硬度試驗時,要求能使用不同大小的試驗力和壓頭直徑,對于同一種材料采用不同的F和D進行試驗時,能否得到同一的布氏硬度值,關鍵在于壓痕幾何形狀的相似,即可建立F和D的某種選配關系,以保證布氏硬度的不變性。特點:一般來說,布氏硬度值越小,材料越軟,其壓痕直徑越大;反之,布氏硬度值越大,材料越硬,其壓痕直徑越小。
布氏硬度測量的優點是具有較高的測量精度,壓痕面積大,能在較大範圍内反映材料的平均硬度,測得的硬度值也較準确,數據重複性強。
布氏硬度的符号及表示方法
布氏硬度的符号用HBS或HBW表示。
HBS表示壓頭為淬硬鋼球,用于測定布氏硬度值在450以下的材料,如軟鋼、灰鑄鐵和有色金屬等。
HBW表示壓頭為硬質合金,用于測定布氏硬度值在650以下的材料。
布氏硬度的表示方法:HBS或HBW之前的數字為硬度值,後面按順序用數字表示試驗條件:
①壓頭的球體直徑;
②試驗載荷;
③試驗載荷保持的時間(10~15s不标注)。
例如170HBS10/1000/30表示用直徑10mm的鋼球,在9807N(1000kgf)的試驗載荷作用下,保持30s時測得的布氏硬度值為170。
530HBW5/750表示用直徑5mm的硬質合金球,在7355N(750kgf)的試驗載荷作用下,保持10~15s時測得的布氏硬度值為530。
(3)試驗條件的選擇布氏硬度試驗時,壓頭球體的直徑D、試驗載荷F及載荷保持
的時間t,應根據被試金屬材料的種類、硬度值的範圍及厚度進行選擇。常用的壓頭直徑l、2、2.5、5和10毫米五種。
試驗載荷可從9.807N(lkgf)~29.42KN(3000kgf)範圍内,
載荷保持的時間,一般黑色金屬為10~15s;有色金屬為30s;布氏硬度值小于35時為60s。
(4)優缺點
鋼球直徑較大,在金屬材料表面上留下的壓痕也較大,故測得的硬度值比較準确。布氏硬度值和抗拉強度之間有一定的關系,因此可按布氏硬度值近似确定金屬材料的抗拉強度。
如被試金屬硬度過高,将影響硬度值的準确性,所以布氏硬度試驗一般适于測定布氏硬度值小于650的金屬材料。
布氏硬度壓痕較大,故不宜測定成品及薄片材料。
(5)備注
HBS和HBW都是布氏硬度符号,但是有區别,而且HBS已經停止使用。在2003年6月1日以前,我國執行的是國家标準GB/T231-1984,布氏硬度試驗用鋼球壓頭進行試驗的用HBS表示,用硬質合金球頭試驗的用HBW表示。同樣的試塊,當其它試驗條件完全相同的情況下,兩種試驗結果不同,HBW值往往大于HBS值,而且并無定量的規律所循。從2003年6月1日開始,原國标GB/T231-1984廢止,我國等效執行國際标準ISO6506,制定了新的國家标準:GB/T231.1-2002,文中明确取消了鋼球壓頭,全部采用硬質合金球頭。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。
應用
布氏硬度測量法适用于鑄鐵、非鐵合金、各種退火及調質的鋼材,不宜測定太硬、太小、太薄和表面不允許有較大壓痕的試樣或工件。
國家标準(GB231-84)規定布氏硬度試驗時,常用的0.102F/D的比例為30、10、2.5三種,根據金屬材料的種類、試樣硬度範圍和厚度的不同,按下表(布氏硬度試驗規範)選擇試驗壓頭(鋼頭)的直徑D、試驗力F及保持時間。