材料力学性能实验指导书2

实验一 金属材料硬度实验一、 实验目的1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。二、 实验内容及步骤1、布氏硬度的测定布氏硬度的测定在HB-3000型布

实验一金属材料硬度实验 一、实验目的 1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。 2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。 二、实验内容及步骤 1、布氏硬度的测定 布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。 (1)实验原理 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