布氏硬度测试规范-ASTME10标准

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部门检测中心共1页第1页产品代号/文件名称金属材料室温拉伸试验操作规程更换实施日期2019.12.02零件代号/图号TM 03.2 (CA)-232-2019更换标记及处数/

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2017-11-20编制的《金属材料室温拉伸试验操作规程》文件编号为：Q/TM(CA)03.2-232-2017，版本号为：06/0，共7页。2019-12-02编制的《金属材料室温拉伸试验操作规

程》文件编号为：TM 03.2(CA)-232-2019，版本号为：

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TM

TM 03.2(CA)-237-2019

版本/修订状态：01/0布氏硬度测试规范—ASTM E10标准

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2019-12-26发布 2019-12-31实施

布氏硬度测试规范—ASTM E10标准

1 适用范围

适用于公司范围内的零件（包括配件）及试样，用ASTM E10标准在生产过程及最终的布氏硬度的测试。

2 引用标准

2.1 ASTM E10-18 金属材料布氏硬度的标准试验方法

Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials

2.2Q/TM0

3.2(CA)-202HBS-3000型数显布氏硬度计操作规程

2.3Q/TM0

3.2(CA)-223HB-3000型布氏硬度计操作规程

3 测试原理

3.1 使用经检定和日常校准的布氏硬度计，将实验力施加在某一直径的硬质合金压头上，在规定的条件下，将硬质合金压头沿垂直于被测材料表面方向压入被测材料表面，在卸载实验力后测量被测件上的压痕平均直径d，经计算得出硬度值。

图1 试验原理

3.2 计算公式（ASTM E10中的3.2.1）：

3.3 公式中符号定义：

✧HBW = 布氏硬度值（用硬质合金压头）；

✧F Kgf= 试验力，单位为Kgf（公斤力）；

✧D = 实验用的硬质合金压头直径；

✧d = 被测件上的压痕平均直径；2F Kgf

HBW

4 布氏硬度计要求

4.1 日常测试用的布氏硬度计及布氏硬度压痕的测量部份，周期检定周期为十二个月，每日测试前或更换

压头、测试力和测试工作台更换后，还需对布氏硬度计进行日常校验并记录校验结果（硬度测试仪日常校验记录）。

4.2 新购的布氏硬度硬质合金压头球，需由供方提供检定证书，检定内容至少需包括压头球的化学成份、

密度和球的硬度三项，入厂验收时需验收压头球的粗糙度和几何尺寸。

4.3 压头粗糙度要求：布氏硬度测试用的硬质合金压头，该压头在第一次使用前或怀疑有损坏时，需检定

硬质合金压头的表面粗糙度，压头球表面粗糙度Ra值应不大于0.05μm，（ASTM E10中的A3.4.5）。4.4 压头直径尺寸要求：布氏硬度测试用的硬质合金压头，该压头在第一次使用前或怀疑有损坏时，需检

定硬质合金压头的直径（不少于三个位置），其尺寸需符合下列要求（ASTM E10中的A3.4.4）：

✧压头直径D=10mm，尺寸及公差为10±0.005mm；

✧压头直径D=5mm，尺寸及公差为5±0.004mm；

4.5 布氏硬度压痕的测量部份分为A型和B型：

4.5.1 A型压痕的测量装置为有显示器或电脑测量系统,并有可移动测量线的显微镜，分辨率要求如下：

✧当压头直径D=10mm，显示器的最小分辨率需达到0.010mm。

✧压头直径D=5mm，显示器最小分辨率需达到0.005mm。

4.5.2 B型压痕的测量装置为带有固定测量线路的手动显微镜，放大倍数要求不低于20倍，显微镜内刻线最

大距离要求如下：

✧当压头直径D=10mm，显微镜刻度线之间的最大距离为0.100mm。

✧当压头直径D=5mm，显微镜刻度线之间的最大距离为0.050mm。

5 测试参数的选择要求

5.1 在使用直径为10mm压头球测试产品时，实验力及测试参数应为：

✧实验力应为3000Kgf（29420N），法码配置62.5 Kg（1个）+ 187.5Kg（1个）+ 250 Kg（1个）+ 500Kg

（5个）。

✧实验力加载时间1～8秒，载荷保持时间10～15秒（ASTM E10中的7.5）。

✧被测件的压痕直径d需在2.4 mm～6.0 mm内（2.4mm≤压痕直径d≤6.0mm），测量参数选择有效，压

痕直径d如超过此范围为无效测量，测量参数需重新选择（ASTM E10中的7.1）。

5.2 在使用直径为5mm压头球测试产品时，实验力及测试参数应为：

✧实验力应为750Kgf（7355N），法码配置62.5 Kg（1个）+ 187.5Kg（1个）+ 500Kg（1个）。

✧实验力加载时间1～8秒，载荷保持时间10～15秒（ASTM E10中的7.5）。

✧被测件的压痕直径d需在1.2 mm～3.0 mm内（1.2mm≤压痕直径d≤3.0mm），测量参数选择有效，压

痕直径d如超过此范围为无效测量，测量参数需重新选择（ASTM E10中的7.1）。

5.3 当载荷保持时间大于15秒时，需记录实际保载时间并在报告中表述；

5.4 压痕间距：两个临近压痕中心距离不少于压痕直径的三倍（ASTM E10中的7.7），压痕中心至边缘的距离不少于压痕直径的2.5倍（ASTM E10中的7.7.1），示意图见图二。

图二：压痕间距示意图

5.4.1 当使用10mm压头球测试时，两压痕中心的距离和压痕中心至边缘的距离需符合：

✧ 3.51mm＜压痕直径d≤4.26mm（或300HBW＞硬度值≥200HBW）时，两压痕中心的距离需大于13.0mm，

压痕中心距边缘的距离需大于11.0mm。

✧ 3.05mm＜压痕直径d≤3.51mm（或400 HBW＞硬度值≥300HBW）时，两压痕中心的距离需大于11.0mm，

压痕中心距边缘的距离需大于9.0 mm。

✧压痕直径d≤3.05mm（或硬度值≥400 HBW）时，两压痕中心的距离需大于10.0mm，压痕中心距边

缘的距离需大于8.0 mm。

5.5 当使用5mm压头球测试时，两压痕中心的距离和压痕中心至边缘的距离需符合：

✧ 1.755mm＜压痕直径d≤2.130mm（或300HBW＞硬度值≥200HBW）时，两压痕中心的距离需大于

6.5mm，压痕中心距边缘的距离需大于5.5mm。

✧ 1.525mm＜压痕直径d≤1.755mm（或400 HBW＞硬度值≥300HBW）时，两压痕中心的距离需大于

5.5mm，压痕中心距边缘的距离需大于4.5 mm。

✧压痕直径d≤1.525mm（或硬度值≥400HBW）时，两压痕中心的距离需大于5.0mm，压痕中心距边

缘的距离需大于4.0mm。

5.6 布氏硬度试验应在室温（温度范围为10~35℃（50~95℉））下进行。布氏硬度试验员应注意测试材料

的温度和硬度试验机的温度可能影响试验结果。因此，试验员应确保试验温度不会对硬度测量产生有害的影响。

5.7 在硬度测试过程中，如设备发生震动或晃动，测量数据无效，需重新测试；

6 试样要求

6.1 被测试样表面和底部平面应平坦光滑，无氧化物、杂质和润滑剂，表面粗糙度需满足能清晰测量压痕

边缘的要求。

6.2 测试表面应无表面硬化现象（如制样过程产生的变形硬化或残余压痕的层化层去除量不够）。

6.3 试样的测试面需垂直于压头轴线（ASTM E10中5.1.1）。

6.4 布氏硬度试样的厚度需大于压痕深度h的10倍（（ASTM E10中6.1.1）：