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布氏硬度計鋼球硬度和試樣硬度不符合規定時引起的誤差
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| 發布時間：2018-10-25 閱讀：303次 |
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在進行布氏硬度計試驗時，理想情況是鋼球硬度應足夠大，以致對試驗結果沒有影響，但 這是不可能的。鋼球在試驗力作用下壓入試樣表面，要產
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在進行布氏硬度計試驗時，理想情況是鋼球硬度應足夠大，以致對試驗結果沒有影響，但 這是不可能的。鋼球在試驗力作用下壓入試樣表面，要產生彈性和塑性變形。由于鋼球的變 形，使鋼球成為類似橢圓球體的形狀，而且這個橢圓球體是沿短軸方向壓入試樣表面，這就 相當鋼球直徑增大，使壓痕直徑增大，硬度值降低。鋼球變形量的大小與鋼球硬度有關。鋼 球硬度越低，鋼球變形越大，使壓痕直徑變大，硬度值降低；鋼球變形量的大小，不但與鋼 球本身硬度有關，而且與試樣梗度有關，當試樣硬度超過450?
所示是布氏硬度計值與鋼球硬度關系示意曲線。由圖2—18所 示曲線可以看出，當鋼球的維氏硬度低于850HV10時，被測 試樣的硬度值將開始明顯降低。（恒儀硬度計&金相制樣設備 http://www.lnyggc.com）
因此，在標準試驗條件中，規定鋼球硬度不得低于850HV10,試樣硬度不得高于450 HBS。當鋼球硬度低于850HV10,將引起負的硬度測量誤??
差。?? ?硬度關系曲線
在討論布氏硬度值與壓入角關系時，曾提到金屬的布氏硬度數值與維氏硬度數值，特別 是在低硬度范圍時是比較接近的。試驗結果表明，試樣硬度為214HBS時，布氏硬度數值與維 氏硬度數值是非常一致的，此時試樣的維氏硬度為214HV。隨著試樣硬度的増高，布氏硬度 數值較維氏梗度數值逐漸有所偏低，當試樣布氏硬度為370HBS時，維氏硬度則為377HV;
當試樣硬度趄過450HBS時，布氏硬度數值較維氏硬度數值偏低得更多。例如，在試樣布氏 硬度為501HBS時，試樣的維氏硬度為525HV。隨著試樣硬度的増高，布氏硬度數值較維氏 硬度數值越來越低，其主要原因是由于隨著試樣硬度増高，鋼球變形逐漸加大，而維氏硬度 試驗用的是金剛石壓頭，變形量的變化極小，可以忽略不計。
為了擴大布氏硬度試驗的應用范圍，使得對于布氏硬度大于450HBS的試樣也能進行布 氏硬度試驗，我國和國際上很多國家一樣，已開始采用硬質合金球類進行布氏硬度試驗。
維氏硬度不低于1500HV的硬質合金球進行布氏硬度試驗時，可對硬度高達650HBW的試樣 進行測定。當硬質合金球硬度不低于1 500HV，試樣硬度不高于650HBW時，可以近似認為布 氏硬度值與硬質合金球硬度無關，如不符合上述要求，則會使硬度值降低。很顯然，用一般鋼 球和硬質合金球對同一試樣進行布氏硬度試驗所得的布氏硬度值特別是在高硬度范圍時，會 有很大差異的。試驗結果表明，當試樣硬度較高時，用硬質合金球較鋼球所得布氏硬度值約 高17%。因此，規定了在布氏硬度量和單位的符號中，以S和PF分別表示鋼球和硬質合金球 為壓頭進行的試驗，以作區別。
既然硬質合金壓頭的應用范圍較寬，包栝了鋼球壓頭的應用范圍，為什么不取消鋼球壓 頭呢？其主要原因正是由于用鋼球壓頭和硬質合金球壓頭進行布氏硬度試驗時所得的結果存 在著差異。硬質合金球壓頭剛剛開始應用，現在很多產品都是由鋼球壓頭的布氏硬度試驗來 判斷其質量好壞，如果要用硬質合金球壓頭代替，為了保證產品質量，勢必做大量實驗，修 改技術文件對產品的硬度值的要求，這將是一件非常復雜的工作。其次，鋼球壓頭來源豐 富、價格低廉，因此在以后相當長的時間內，不可能取消鋼球壓頭，總的趨勢是鋼球壓頭和 硬質合金球壓頭同時得到應用，而硬質合金球壓頭的應用逐漸増多。
?鋼球表面粗糙度不符合要求引起的布氏班度瀾董誤差
隨著鋼球表面粗糙度的増大，鋼球壓入過程中的摩擦阻力増加，使得壓痕直徑減小，布 氏硬度值升高。試驗結果表明，用浸蝕過的鋼球對硬度值小于130HBS的試件進行布氏硬度 試驗，其硬度值升高4勢左右。鋼球表面粗糙度對硬度 g 較高的試樣影響較小，對硬度較低的試樣影響較大。??
圖2—I9所示是布氏硬度值與鋼球表面粗糙度關系示 意曲線。所示曲線可見，當鋼球表面租糙度大 于0.04 pm時，布氏碩度值開始明顯升高。因此，可以把 鋼球表面粗糙度R.a<〇.Q4Hm認為是足夠小，以致對試 驗結果的影響可以忽略不計。在標準試驗條件中，規定鋼球表面粗糙度Ra不得大于0.04 Pm。否則，將引起正?? ?圖2—19布氏硬度值與鋼球表面
的布氏硬度測量誤差。
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