布氏硬度计的产生与发展
布氏硬度试验表征压痕硬度通过压头的穿透规模的材料,装载在材料试验片。它是材料科学中硬度的几种定义之一。
它是由瑞典工程师JohanAugustBrinell在1900年提出的,它是工程和冶金领域中个被广泛使用和标准化的硬度测试。压痕的大尺寸和可能损坏试件限制了其用途。然而,它也有有用的功能,除以二的硬度值给出了近似UTS在KSI的钢。此功能有助于其早于竞争性硬度测试而被采用。
典型的测试使用10毫米(0.39英寸)直径的钢球为具有3000的压头KGF(29.42千牛顿;6614磅)力。对于较软的材料,使用较小的力。对于较硬的材料,可用碳化钨球代替钢球。测量压痕并计算出硬度:
BHN=2P\piD\left(D-\sqrt\right)
在这里:
BHN=布氏硬度值(kgf/mm2)、P=以千克力(kgf)为单位的施加载荷
D=压头直径(mm)、d=压痕直径(mm)
布氏硬度有时以兆帕为单位。布氏硬度值乘以重力引起的加速度9.80665m/s2,将其转换为兆帕。
BHN可以转换为极限拉伸强度(UTS),尽管该关系取决于材料,因此可以凭经验确定。该关系基于根据迈耶定律的迈耶指数(n)。如果Meyer指数小于2.2,则UTS与BHN的比率为0.36。如果Meyer指数大于2.2,则该比率增加。
BHN被常用的测试标准(ASTME10-14和ISO6506-1:2005)指定为HBW(H表示硬度,B表示布氏硬度,W表示压头的材料,钨(沃尔夫拉)碳化物)。在以前的标准中,HB或HBS用于指代用钢压头进行的测量。
当引用布氏硬度值(BHN或更常见的HB)时,必须指定用于获得硬度值的测试条件。(HB与铅笔硬度的“HB”等级无关。)用于指定测试的标准格式可以在示例“HBW10/3000”中看到。“HBW”表示使用碳化钨(从钨的化学符号或从瑞典/德国名称为钨,“Wolfram”)滚珠压头,而不是“HBS”,后者表示硬化的钢球。“10”是球直径,单位为毫米。“3000”是千克力。
硬度也可以显示为XXXHBYYD2。XXX是在YY类型的材料上施加的力(单位为kgf)(铝合金为5,铜合金为10,钢为30)。因此可以写出典型的钢硬度:250HB30D2。它可以是大值或小值。
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