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布氏硬度计误差是多少(布氏硬度计测量精度)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-05 13:57   点击:211  编辑:admin   手机版

1. 布氏硬度计测量精度

布氏硬度特点:

优点:测量数值稳定,准确,能较真实地反映材料的平均硬度;

缺点:压痕较大,操作慢,不适用批量生产的成品件和薄形件。

布氏硬度测量范围:用于原材料与半成品硬度测量,可用于测量铸铁;非铁金属(有色金属)、硬度较低的钢(如退火、正火、调质处理的钢)。

2. 布氏硬度计测量范围

2019布氏硬度计检定规程及注意事项主要有以下几点。

  

  一、操作使用步骤;

  

  1试验前的准备

  

  (1)试样的准备:

  

  Ⅰ.试样表面光滑平坦,不应有氧化皮、脱碳层、渗碳层、电镀层及其它污物,尤其不应有油脂。

  

  Ⅱ.试样压痕边缘应足够清晰,必要时应进行抛光处理,已准确读出压痕直径。

  

  (2)试台的选择及安装:根据试样的形状及尺寸选用合适的工作台,并将工作台置于丝杆安装孔中。

  

  (3)总试验力的预选:试验力的预选务必在试验前完成.

  

  (4)试验机校准:用标准硬度试块校准试验机,校准完毕后填写《硬度计日常验证记录》

  

  二、检定程序

  

  (1)将被测试件置于工作台上,并将其支撑面擦拭干净。旋转手轮使工作台缓慢上升至试样与压头接触并使手轮与螺母产生相对滑动。

  

  (2)接通电源,此时电源指示灯(红灯)亮。启动按钮开关,立即作好拧紧机身右侧固定螺钉的准备,在保荷指示灯(绿灯)亮的同时迅速拧紧,使圆盘随曲柄一起回转直至自动反向和停止转动为止。从保荷指示灯闪亮到熄灭为试验保荷时间。

  

  (3)转动手轮,取下被测试样,使用读数显微镜读出试样压痕直径。

  

  (4)根据《金属布氏硬度数值表》查出相对应的硬度值。

  

  (5)清理试验现场。

3. 布氏硬度测量仪器

1、通过目镜观察,同时旋转“百分柱”,使分度盘的刻度线与分划板的任一刻度线重合;

2、松开“钉子”,旋转“百分比筒”,使百分比筒的划线与主体的划线完全重合;

3、拧紧“紧固钉”(注:分度盘的标记线必须与十字线的任何标记线重合)。

4. 布氏硬度计的测量方法

首先需要安装布氏硬度计的压头与试台,而设备的压头部分需要用无酸的汽油进行清洗,从而防止生锈,在擦拭过程中要用质地较软的纱布来进行,然后把压头装入主轴内,通过螺钉轻轻压入压头之内,接下来就是把要测定的试样平稳而密合的放在仪器的试台上,通过转动手轮使得试样在压头与固定杆之间,此时,就可以进行试验力的选择,以及试验力保持时间的选择,在选择之前,需要先打开电源开关,然后按动保持时间按钮。

这时就开始了正式的测定,通过启动按钮布氏硬度计可以自动完成一人工作的循环,等待试验结束之后,可以取下试样,然后在显微镜下面对测量试样进行表面压痕的取数,一般在中午的自然光线下比较好,这样取数比较准确。

5. 布氏硬度计测量原理

首先需要安装布氏硬度计的压头与试台,而设备的压头部分需要用无酸的汽油进行清洗,从而防止生锈,在擦拭过程中要用质地较软的纱布来进行,然后把压头装入主轴内,通过螺钉轻轻压入压头之内,接下来就是把要测定的试样平稳而密合的放在仪器的试台上,通过转动手轮使得试样在压头与固定杆之间,此时,就可以进行试验力的选择,以及试验力保持时间的选择,在选择之前,需要先打开电源开关,然后按动保持时间按钮。

这时就开始了正式的测定,通过启动按钮布氏硬度计可以自动完成一人工作的循环,等待试验结束之后,可以取下试样,然后在显微镜下面对测量试样进行表面压痕的取数,一般在中午的自然光线下比较好,这样取数比较准确。

6. 布氏硬度测量参数

布氏硬度的计算方法,先取产品在硬度机上取孔样。然后用1000倍细微镜测量孔的大小。再计算它的硬度是多少。

7. 布氏硬度计测量精度是多少

两种都是测试硬度的标准,区别在于测量方法不同。

布氏硬度

用一定直径的钢球或硬质合金球,以规定的试验力(F)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(L)。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)。

其计算公式为:F/π(d/2)2

式中:F--压入金属试样表面的试验力,N;

D--试验用钢球直径,mm;

d--压痕平均直径,mm。

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。

举例:120HBS10/1000/30:表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下,保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/ mm2(MPa)。

以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。

洛氏硬度

洛氏硬度试验采用三种试验力,三种压头,它们共有9种组合,对应于洛氏硬度的9个标尺。这9个标尺的应用涵盖了几乎所有常用的金属材料。最常用标尺是HRC、HRB和HRF,其中HRC标尺用于测试淬火钢、回火钢、调质钢和部分不锈钢。这是金属加工行业应用最多的硬度试验方法。HRB标尺用于测试各种退火钢、正火钢、软钢、部分不锈钢及较硬的铜合金。HRF标尺用于测试纯铜、较软的铜合金和硬铝合金。HRA标尺尽管也可用于大多数黑色金属,但是实际应用上一般只限于测试硬质合金和薄硬钢带材料。

表面洛氏硬度试验采用三种试验力,两种压头,它们有6种组合,对应于表面洛氏硬度的6个标尺。表面洛氏硬度试验是对洛氏硬度试验的一种补充,在采用洛氏硬度试验时,当遇到材料较薄,试样较小,表面硬化层较浅或测试表面镀覆层时,就应改用表面洛氏硬度试验。这时采用与洛氏硬度试验相同的压头,采用只有洛氏硬度试验几分之一大小的试验力,就可以在上述试样上得到有效的硬度试验结果。表面洛氏硬度的N标尺适用于类似洛氏硬度的HRC、HRA和HRD测试的材料;T标尺适用于类似洛氏硬度的HRB、HRF和HRG测试的材料。

HRC标尺的使用范围是20~70HRC,当硬度值小于20HRC时,因为压头的圆锥部分压入太多,灵敏度下降,这时应改用HRB标尺。尽管HRC标尺被规定的上限值为70HRC,但是当试样硬度大于67HRC时,压头尖端承受的压力过大,金刚石容易损坏,压头寿命会大大缩短,因此一般应改用HRA标尺。

HRA标尺的使用范围是20-88HRA,由美国标准ASTM E140可以获得以下换算关系:

27HRA≈30HRB

60HRA≈100HRB≈20HRC

85.6HRA≈68HRC

可见,HRA标尺的测试范围涵盖了从软钢(HRB)、硬钢(HRC)到硬质合金的硬度范围。然而,事实上HRA标尺很少用于测试软钢,主要用于测试薄硬钢板、深层渗碳钢和硬质合金。在硬质合金方面,由于技术进步,有些材料硬度已达到93-94HRA,这已超出标准规定。工程上超出HRA高端的测量范围已成为惯例。 HRA标尺有一个特殊用途。在使用洛氏硬度计测试钢试样时,如果不知试样是软钢还是硬钢,可先用HRA标尺试测一下,当硬度值小于60HRA时可改用HRB标尺,当硬度值大于60HRA时可改用HRC标尺。

HRB标尺的使用范围是20~100HRB,当硬度值低于20HRB时,由于钢球的压入深度过大,金属蠕变加剧,试样在试验力作用下的变形时间延长,测试值准确度降低,此时应改用HRF标尺。当硬度值大于100HRB时,因为钢球压入深度过浅,灵敏度降低,精度下降,此时应改用HRC标尺。在使用HRB标尺测试钢试样时,一个特别值得注意的地方是:当预先不知道试样是软钢还是硬钢时,决不可使用HRB标尺做测试,因为用钢球压头误测了淬火钢,钢球就可能会变形,钢球压头就会损坏,这是钢球压头损坏的主要原因。遇到这种情况时应先用金刚石压头,用HRA标尺测试一下,再决定是用HRB还是用HRC。

HRF标尺的使用范围是60~100HRF。HRF标尺是国外使用较多的一个标尺,它是测试纯铜和较软的铜合金材料很好的检测手段。但是在我国,也存在标准硬度块短缺的问题,它的应用也受到了限制。

HRG标尺适用于HRB值接近100的材料,对于铍青铜、磷青铜、可锻铸铁这些硬度范围介于HRB标尺的高端和HRC标尺低端的材料,如果改用HRG标尺,就可以大大改善测试的灵敏度,提高测试精度。

分为金属类洛氏硬度,塑料类洛氏硬度(HRR)

8. 布氏硬度测量仪

布氏硬度測試采用的試驗壓有哪些? 金屬布氏硬度試驗方法是應用較廣泛的靜壓力硬度試驗方法,其特點是:用較大直徑的球體壓可壓出面積較大的壓痕,適合于測定鑄鐵等晶粒粗大的金屬材料的硬度。由于可以測定金屬各組成部分的綜合硬度,因此很少受到個別組織的影響,用大直徑球體測定的硬度值比較穩定、精度高,而且實驗方法簡單。 布氏硬度以HB表示(HBS/HBW,參照GB/T231—2009),生產中常用布氏硬度法測定經退火、正火和調質的鋼件,以及鑄鐵、有色金屬、低合金結構鋼等毛坯或半成品的硬度。

9. 布氏硬度计测量精度准吗

一、被测表面的粗糙度直接影响硬度测量值的准确性(洛氏硬度计的影响相对会比较小一些)。用布式硬度计测量工件的硬度值时,硬度计的压头是钢球压头,在一定的压力下压入被测表面而得到一个圆形压痕,再用读数显微镜测量圆形压痕的直径,然后在布氏硬度表中查找相应的硬度值,即被测试样的硬度值。随着粗糙度值的增大,被测表面对压头的抗力愈小,其塑性变形愈大,圆形压痕就愈大,相应的硬度值也就愈小,致使测量值偏低于其真实值。所以使用布氏硬度计测量工件的硬度时,尽量将被测工件的表面处理一下粗糙度,可以勇通过手砂轮打磨或者其他方法使被测表面的粗粗度达到硬度计的检测条件,以便测得准确的硬度值。

二、被测工件表面硬化层会直接影响硬度测量值。有些工件在被精车加工时,车刀同时对试件表面有一个挤压(滚压)作用,使精车面表层的金属晶粒变形细化,较试件深层的金属晶粒更细密,从而产生了一层薄薄的硬层。硬层厚度一般在0.3毫米左右。这一硬层致使硬度测量值偏高于真实值。洛氏硬度计压头是金刚石锥体,压头(锥顶直径为0.4毫米)与被测表面的接触面积较小。加载时,压头很容易穿透硬氏层,因此硬度的测量偏差较小。试验证明,测量偏差一般在5HRC以内。而布氏硬度计压头是钢球压头,压头与被测表面的接触面积较大。加载时,压头必须克服挤压层的较大阻力才能压入被测表面,这就使硬度计压头的压入量不够,所压得的圆形压痕也随之变小,致使相应的硬度值偏高于其真实值。而且硬度的测量偏差较大。试验证明,硬度的测量偏差在20HB左右。所以为了使测得的硬度值更准确,在测量之前,应该先将表面硬化层处理掉。

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