布氏硬度试验条件的选择如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。这种硬度计选择不是任意的,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。
布氏硬度试验的试验条件是采用10mm直径的球压头,3000kg试验力。
这一条件最能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的规则有2个。
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。这个规则来源于相似律。根据相似律,不同直径的球压头D1、D2在不同的试验力F1、F2作用下压入试样表面,压痕直径d1、d2是不同的,但是只要压入角相同,压痕就具有相似性。这时试验力和压头球直径的平方之比就是一个常数。在这种条件下,采用不同的试验力和不同直径的球压头,在同一试样上测得的硬度值是相同的,在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。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F/D2。在采用牛顿力的新标准中表示为0.102 F/D2。
规则二
试验后要使压痕直径处于以下范围:0.24D<d<0.6D。否则试验结果是无效的,应选择合适的试验力重新试验。人们的大量试验表明,当压头直径在0.24D~0.6D之间时,测得的硬度值与试验力大小无关。布氏硬度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级别。
常见问题:
Q1:布氏硬度试验选择试验力和压头直径时需要遵循哪些核心规则?
需要遵循2个规则:一是试验力与压头球直径平方之比为常数(F/D²),二是压痕直径必须处于0.24D<d<0.6D范围内,否则试验无效需重测。
Q2:布氏硬度试验中压痕直径的有效范围是多少?超出范围如何处理?
有效范围是0.24D<d<0.6D。若超出此范围则试验结果无效,应选择合适试验力重新试验。
Q3:布氏硬度试验的标准试验条件具体指什么参数组合?
标准试验条件为采用10mm直径的球压头配合3000kg试验力,这一组合最能体现布氏硬度的特点。
Q4:为什么不同试样需要采用不同的试验力和压头组合?
由于试样材质硬度不同,且试样大小、薄厚各异,单一试验力和压头无法满足所有测量需求,必须通过合理搭配实现有效测量。
Q5:新旧标准中试验力与压头直径关系表达式有何区别?
旧标准采用公斤力表示时使用F/D²,新标准采用牛顿力时表示为0.102F/D²,两种标准均保持该比值为常数。