GBT 231 金属材料 布氏硬度试验

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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 。
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四 试验操作要点（3）
5. 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。
Fra Baidu bibliotek6.
表1 钢材料不同条件下的试验力
从图2直角三角形OAB的关系中可以求出：
h D 1D 2 d 2 1D D 2 d 2
22
2
………（2）
将式（2）代入式（1）得
HBW 0.102
2F
DD D2d2
………（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。
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图2 压痕直径d与 深度h的关系
9. 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/T 231.4查得布氏硬度值。
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五、试验报告
1. GB/T231 的本部编号 2. 有关试样的详细描述 3. 如果试验温度不在10~35℃，应注明试验温度 4. 试验结果 5. 不在本部分规定之内的操作 6. 影响试验结果的各种细节
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四 试验操作要点（1）
1. 试验温度
2.
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℃。
2. 试样的支承
1.
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，
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三 试样
1. 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。
2. 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。
3. 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。
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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：600 HBW 1/ 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
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。
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四 试验操作要点（2）
3. 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。
4. 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。
四 试验操作要点（4）
6. 试验力的选择应保证压痕直径在0.24D～0.6D之间。
7. 压痕间距
8.
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。
8. 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。
硬度符号
球直径D/mm
试验力-压头球直径平方的比率 0.102×F/D2
HBW10/3000
10
30
HBW5/750
5
30
HBW2.5/187.5
2.5
30
HBW1/30
1
30
当试样尺寸允许时，应优先选用直径10mm的球压头进行试验。
试验力F/N
29420 7355 1839 294.2
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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
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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
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标准组成
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
S
πDh
HBW1 F 0.102F
gS
Dh
………（1）
式中:g——标准重力加速度为9.80665 F——试验力，N; S——压痕面积，mm2； h——压痕深度，mm。
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图1 布氏硬度试验原理
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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。
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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
HB=0.102F0.102 F