当前位置:首页  >  技术文章  >  布氏硬度计工作原理及其使用注意事项

布氏硬度计工作原理及其使用注意事项

更新时间:2024-03-01      点击次数:151
1.布氏硬度计工作原理
   对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力,使压头压入试样表面,经规定的保持时间后, 除去试验力,测量试样表面的压痕直径d,布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算
J9九游会

2. 布氏硬度计的特点

   布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好,由于通常采用的是10mm球压头,3000kg试验力,其压痕面积较大,能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值,而不受个别组成相及微小不均匀度的影响,因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。它的试验数据稳定,重现性好,精度高于洛氏,低于维氏。此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。

   布氏硬度试验的缺点是压痕较大,成品检验有困难,试验过程比洛氏硬度试验复杂,要分别完成测量操作和压痕测量,因此要求操作者具有一定的经验。

3. 布氏硬度计适用范围  
   布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试,锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。布氏硬度试验还可用于有色金属、钢材和经过调质热处理的半成品工件,采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。
   鉴于以上特点,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。

4. 布氏硬度试验条件的选择
   布氏硬度计的试验原理可概括为:材料厚-大负荷-大钢球-得到大的压痕-得到最小的误差结果
   同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样,布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题,即试验力F和压头球直径D的选择。这种选择不是任意的,而是要遵循一定的规则,并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配,应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。
   布氏硬度试验常用的试验条件是采用10mm直径的球压头,3000kg试验力。这一条件能够最大限度地体现布氏硬度的特点。但是由于试样材质不同,硬度不同,试样大小,薄厚也不同,一种试验力,一种压头自然不能满足要求。在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循以下两个规则:

 4.1 规则一,要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。即
                   

 试验力与压头球直径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为,在采用牛顿力的新标准中表示为0.102

 测试钢铁材料,通常采用3000kg力,10mm球的试验条件,有

  测量范围为100~650HBW。根据相似律,采用750kg力,5mm球;187.5kg力,2.5mm球;1850kg力,7.26mm球时,K值都是30,测量范围也都是100~650HBW,各种不同组合在测试同一试样时,其硬度值应该是相等的。    

 D是钢球直径

K 就是常数,F是实验力

K=

K必须是30   10  5  2.5

4.2 规则二 试验后要使压痕直径处于以下范围内

0.24D≤d≤0.6D

 

d是得到的压痕

D是钢球直径,

d=0.375D的时候硬度值是最准确的时候,越无限接近的时候越准确

布氏硬度试验可选择的0.102F/D²值为30、15、10、5、2.5、1共6种。标准GB/T231.1—2002中规定,对于钢只有一种选择,就是0.102F/D²=30,对于其他材料,根据其不同的硬度范围,有2~3种0.102F/D²值可供选择。

试样厚度应大于压痕深度的8倍 ----这点很重要,是不能忽视的
   根据试样的厚度和大小选择压头直径D和试验力F,对于较厚、较大的试样,应尽量选用Ø10mm的压头和相应的试验力,因为这样最能体现布氏硬度计的特点。对于较薄、较小的试样,应选用较小的压头和较小的试验力。以保证满足布氏硬度试验关于“试样厚度应大于压痕深度的8倍”的要求

   总结一下,布氏硬度的条件和原则总共四条

试样厚度应大于压痕深度的8倍
                   0.24D≤d≤0.6D
K=F/D²  材料厚-大负荷-大钢球-得到大的压痕-得到最小的误差结果

布氏硬度计的精度比洛氏硬度计的精度高

举例说一下,1HRA差不多等于200HB

洛氏硬度计的误差加减一度的时候,相当于布氏硬度的200度左右

5.布氏硬度计 安装及调整

1、打开外包装将硬度计应放置在干燥、清洁、无震动及腐蚀性介质的室内。硬度计的基础应坚固平坦,其高度约为500mm左右并留有保证人工加卸砝码的场所,台子上应留有供丝杠升降穿过的孔(约10mm)。然后将准确度为0.2mm/m的水平仪放置在本机的大平工作台上,调至水平即可。

2、通过漏电保护器将电源(220V)接入本机,检查电源电压(220V)能够满足本机性能及参数要求并接好接地线后方可通电试验(电源保险丝为3A)

接地线往往被大家忽视,尤其在维氏硬度计的使用的时候,接地线很重要

3、安装压头与试台:
   按表1选择压头20,并用无酸汽油清洗其球上附沾的防锈油,用棉花或质地较软的纱布擦拭干净,装入主轴孔内,旋转紧定螺钉使其轻轻压入压头固定杆之扁平处,然后将工作台安装在丝杠上。再将试样平稳、密合地安放在工作台上。此时转动手轮使试台缓慢上升,试样与压头接触直至手轮与螺母产生相对滑动,最后将压头紧定螺钉压紧于固定杆之扁平处。

4、选择试验力:
   选用的试验力为1.839千牛(187.5Kgf)时,将砝码吊架挂在大杠杆尾部刀刃上即可;若加上Φ120*26(62.5Kgf)的砝码就形成2.452千牛(250Kgf)的试验力;再加上一个Φ160*92(500Kgf)的砝码便形成了7.355千牛(750Kgf)试验力,再加上一个Φ160*55(250Kgf)的砝码便形成了9.807千牛(1000Kgf)试验力,再加上4个Φ160*92(500Kgf)的砝码便形成了29.42千牛(3000Kgf)试验力。

5、选择试验保持力保持时间:
   按表1选择试验力保持时间,按SET进入时间设置程序,按左侧箭头键向上滚动设置时间的十位数,按右侧箭头键向上滚动设置时间的个位数,确定后按SET键确认所设定的时间。

6、正式试验以上工作准备就绪后,将工件放在工作台上,转动手轮使工件上升,当试样与压头接触并产生一定压力,钢球弹性定位器失效时,停止转动手轮。按START键硬度计自动完成工作循环

实验结束后,反向转动手轮,取下试样用随机所带的读数显微镜测量试样表面的压痕直径,将测量结果查附表

接下来说一下硬度计的检查

1、用秒表检查试验力持续时间的准确性,试验力持续时间允许误差为:12±2、30±2、60±2秒。

2、示值误差检查,应按标准布氏硬度块上标注的条件进行。在标准块表面不同位置上进行三次硬度试验,取其算术平均值,该值与标准块标称值之差,除以标准块标称值之商不应超过±3%。否则需用标准测力仪器来检查硬度计的试验力是否正确,其试验力允许误差为±1%,或者检查压头球是否有缺陷或变形等。

3、定期检查手轮定位器产生的压力,此力须完全能克服压轴之弹簧的压力。具体方法,取下砝码及吊架,转动手轮使丝杠上升弹性定位器失效时,大杠杆应能被顶起,加上砝码吊架时大杠杆应不能被顶起。重复几次达到以上条件即可。
检查周期可根据使用情况而定,一般为三个月较适宜

4、定期检查球的直径变化(根据使用情况最长不应超过一个月),当球直径2.5mm时,允许变差为±0.003mm;球直径为5mm允许偏差为±0.004mm;球直径为10mm时允许偏差为±0.005mm;球表面在5倍放大镜下观察时,应无任何表面缺陷,球表面粗糙度Ra不应大于0.05微米

   不知道大家有没有发现,布氏硬度计有两种标尺,HBS  HBW

HBS是钢球压头,HBW是碳化压头,现在大家都说HB ,也就是碳化压头

钢球压头已经不再使用了

对于压头寿命来讲,碳化钨的会更久一些,硬度值会更准确一些

   接下来说一下维护和保养吧

1、硬度计摩擦表面每半月润滑一次

2、硬度计实验完毕后,应套上防尘罩,以免灰尘进入机器内部。

3、硬度计停止使用时,应将砝码与砝码挂架取下来,搬运时应注意不要碰触杠杆,以免损坏机件

选择布氏硬度计的选择:

控制面板:强电与弱点相分离

这样是为了 避免了相互干扰,避免了电流过大击穿面板,提高了安全性与面板的使用寿命

换向开关:接近感应开关与大杠杆直接感应换向

接近感应开关的使用寿命长,接近开关位置固定与大杠杆直接感应换向。

继电器:大功率固态继电器

功率大,功耗低,无触点、无火花,控制与被控制的隔离度高,便于与电子电路直接连接。使用寿命长

机械结构 :大扭矩永磁同步电机经丝杠丝母传送工作

噪音小

布氏硬度计在使用的过程中,操作是很简单的,难点在选择符合和压头上的

                                      

地址:上海市宝山区河曲路118号 ;浙江省乐清市柳市镇象阳工业区亚明路20号
地址:上海市宝山区河曲路118号

邮箱:1170171490@qq.com

  • 扫码加微信

  • 手机浏览

版权所有Copyright © 2024 上海钜惠仪器制造·J9九游会· All Right Reserved    备案号:沪ICP备11098140号-2     sitemap.xml     技术支持:化工仪器网     管理登陆