布氏硬度是表示材料硬度的一种标准。由布氏硬度计测定。由瑞典人布纳瑞(J.A.Brinell)首先提出,故称布氏硬度[1] 。
用一定大小的载荷P把直径为D的淬火钢球压入被测金属材料表面,保持一段时间后卸除载荷。载荷P与压痕表面积F的比值即为布氏硬度值,记作HB。
术语简介
布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。
布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。
布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为:
以一定的载荷将一定大小的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/ (N/ )。
测试载荷与测试钢球的直径需根据材料的实际性能再确定。
硬度范围
布氏硬度范围为8~650HBW。
由于金属材料有硬有软,被测工件有厚有薄,有大有小,如果只采用一种标准的试验力F和压头直径D,就会出现对某些工件和材料的不适应的现象。
因此,在生产中进行布氏硬度试验时,要求能使用不同大小的试验力和压头直径,对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时,能否得到同一的布氏硬度值,关键在于压痕几何形状的相似,即可建立F和D的某种选配关系,以保证布氏硬度的不变性。
对于某些金属材料来说,可以根据布氏硬度值粗略地确定其抗拉强度值。
特点
一般来说,布氏硬度值越小,材料越软,其压痕直径越大;反之,布氏硬度值越大,材料越硬,其压痕直径越小。
布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度,压痕面积大,能在较大范围内反映材料的平均硬度,测得的硬度值也较准确,数据重复性强。
符号及表示方法
符号
布氏硬度的符号:
布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。
HBS表示压头为淬硬钢球,用于测定布氏硬度值在450以下的材料,如软钢、灰铸铁和有色金属等。
HBW表示压头为硬质合金,用于测定布氏硬度值在650以下的材料。
表示方法
布氏硬度的表示方法: HBS或HBW之前的数字为硬度值,后面按顺序用数字表示试验条件:
①压头的球体直径;
②试验载荷;
③试验载荷保持的时间(10~15s不标注)。
例如170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球,在9807 N(1000 kgf)的试验载荷作用下,保持30s时测得的布氏硬度值为170。
530HBW5/750表示用直径5 mm的硬质合金球,在7355N(750kgf)的试验载荷作用下,保持10~15s时测得的布氏硬度值为530。