洛氏硬度实验.pdf

实验三 布氏、洛氏硬度实验 硬度实验是测量金属材料表面局部受到压入载荷作用时，产生局 部塑性变形抗力指标。硬度试验简便易行，基本无损零件，因此，作为 金属材料性能检测的主要手段，在生产和科研中得到十分广泛应用。 一、硬度试验法 1、实验目的 了解布氏、洛氏硬度试验原理和应用范围 掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法 2、实验原理 ⑴布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。 布氏硬度试验是指用一定 直径的球体（钢球或硬质合金球）以相应的试验力压入被测材料或零件 表面，经规定保持时间后卸除试验力，通过测量表面压痕直径来计算硬 度的一种压痕硬度试验方法。 布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。 使用淬火钢球 压头时用符号 HBS，使用硬质合金球压头时用符号 HBW，计算公式如下： HBS（HBW）=0.102 式中： F—试验力（ N）； D—球体直径（ mm）； d—压痕平均直径（ mm）。 由上式可以看出，当 F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径 d 的 大小有关。所以在测定布氏硬度时，只要先测得压痕直径 d，即可根据 d 值查有关表格得出 HB值，并不需要进行上述计算。 国家标准 GB231-1984规定，在进行布氏硬度试验时，首先应选择 压头材料，布氏硬度值在 450 以下（如灰铸铁、有色金属及经退火、正 火和调质处理的钢材等）时，应选用钢球作压头；当材料的布氏硬度值 在 450~650 时，则应选用硬质合金球作压头。其次是根据被测材料种类 和试样厚度，按照表 1— 1 所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直 径 D、试验力 F 和保持时间 t 。 布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位，其标注方法是，符 号 HBS或 HBW之前为硬度值，符号后面按以下顺序用数值表示试验条件： 球体直径、试验力，试验力保持时间（ 10~15s 不标注）例如： 120HBS10/1000/30，表示直径 10mm钢球在 9.80KN （1000kgf ）的试 验力作用下，保持 30s 测得的布氏硬度值为 120。 500HBW5/750，表示用直径 5mm的硬质合金球在 7.35KN （750kgf ） 试验力作用下，保持 10~15s 测得的布氏硬度值为 500。 布氏硬度值的测量误差小， 数据稳定， 重复性强， 常用于测量退火、 正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料 等毛坯或半成品零件的硬度。但因测量费时，压痕较大，不适宜测量成 品零件或薄件。 表 1— 1 布氏硬度试验规范（摘自 GB231-1984） 布氏硬度 球直 试验 材料 试验力保 使用范围 径 0.102F/D2 力 注 持时间 s 种类 （HBS） D/mm F/N 10 29420 压痕中心距试样边 缘距离不应小于压