勃氏硬度试验

勃氏硬度试验 勃氏硬度試驗 (Brinell Hardness Test) 一、目的, 巨觀硬度 二、設備, 勃氏硬度試驗機 三.原理: 1.硬度試驗對試片和壓痕位置的規定: 圖2 計測顯微鏡 2.勃氏硬度試驗原理: ※d =壓痕直徑, t =壓痕深度 鋼球 ※壓痕直徑 3.硬度數據求法: 2 P (1)代入公式:HB= 22 {,D[D-?(D ,d ) , } 其中: P:已知 D:10mm(或5mm) d=?(由計測顯微鏡量出) ※荷重 (P)選擇依據: d=0.2~0.6D (即d=2~6mm) (2)查表(表1):最常用 表, 勃 氏 硬 度 表 Brinell硬度數(鋼球直徑10mm) 壓痕HB 壓痕HB 壓痕HB 壓痕HB 壓痕直 HB 直 直 直 直 徑 mm 500 3000 500 3000 500 3000 500 3000 500 3000 徑 徑 徑 徑 kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf mm mm mm mm 2.00 158 945 3.00 69.1 415 4.00 38.1 229 5.00 23.8 143 6.00 15.9 95.5 2.05 150 899 3.05 66.8 401 4.05 37.1 223 5.05 23.3 140 6.05 15.6 93.7 2.10 143 856 3.10 64.6 388 4.10 36.2 217 5.10 22.8 137 6.10 15.3 92.0 2.15 136 817 3.15 62.5 375 4.15 35.3 212 5.15 22.3 134 6.15 15.1 90.3 2.20 130 780 3.20 60.5 363 4.20 34.4 207 5.20 21.8 131 6.20 14.8 88.7 2.25 124 745 3.25 58.6 352 4.25 33.6 201 5.25 21.4 128 6.25 14.5 87.1 2.30 119 712 3.30 56.8 341 4.30 32.8 197 5.30 20.9 126 6.30 14.2 85.5 2.35 114 682 3.35 55.1 331 4.35 32.0 192 5.35 20.5 123 6.35 14.0 84.0 2.40 109 653 3.40 53.4 321 4.40 31.2 187 5.40 20.1 121 6.40 13.7 82.5 2.45 104 627 3.45 51.8 311 4.45 30.5 183 5.45 19.7 118 6.45 13.5 81.0 2.50 100 601 3.50 50.3 302 4.50 29.8 179 5.50 19.3 116 6.50 13.3 79.6 2.55 96.3 578 3.55 48.9 293 4.55 29.1 174 5.55 18.9 114 6.55 13.0 78.2 2.60 92.6 555 3.60 47.5 285 4.60 28.4 170 5.60 18.6 111 6.60 12.8 76.8 2.65 89.0 534 3.65 46.1 277 4.65 27.8 167 5.65 18.2 109 6.65 12.6 75.4 2.70 85.7 514 3.70 44.9 269 4.70 27.1 163 5.70 17.8 107 6.70 12.4 74.1 2.75 82.6 495 3.75 43.6 262 4.75 26.5 159 5.75 17.5 105 6.75 12.1 72.8 2.80 79.6 477 3.80 42.4 255 4.80 25.9 156 5.80 17.2 103 6.80 11.9 71.6 2.85 76.8 461 3.85 41.3 248 4.85 25.4 152 5.85 16.8 101 6.85 11.7 70.4 2.90 74.1 444 3.90 40.2 241 4.90 24.8 149 5.90 16.5 99.2 6.90 11.5 69.2 2.95 71.5 429 3.95 39.1 235 4.95 24.3 146 5.95 16.2 97.3 6.95 11.3 68.0 Brinell硬度數(鋼球直徑10mm) 壓痕HB 壓痕HB 壓痕HB 壓痕HB 壓痕直 HB 直 直 直 直 徑 mm 1000 1500 1000 1500 1000 1500 1000 1500 1000 1500 徑 徑 徑 徑 kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf kgf mm mm mm mm 2.00 315 473 3.00 138 207 4.00 76.3 114 5.00 47.5 71.3 6.00 31.8 47.7 2.05 300 450 3.05 134 200 4.05 74.3 111 5.05 46.5 69.8 6.05 31.2 46.8 2.10 285 428 3.10 129 194 4.10 72.4 109 5.10 45.5 68.3 6.10 30.7 46.0 2.15 272 408 3.15 125 188 4.15 70.6 106 5.15 44.6 66.9 6.15 30.1 45.2 2.20 260 390 3.20 121 182 4.20 68.8 103 5.20 43.7 65.5 6.20 29.6 44.3 2.25 248 372 3.25 117 176 4.25 67.1 101 5.25 42.8 64.1 6.25 29.0 43.5 2.30 237 356 3.30 114 170 4.30 65.5 98.3 5.30 41.9 62.8 6.30 28.5 42.7 2.35 227 341 3.35 110 165 4.35 63.9 95.9 5.35 41.0 61.5 6.35 28.0 42.0 2.40 218 327 3.40 107 160 4.40 62.4 93.6 5.40 40.2 60.3 6.40 27.5 41.2 2.45 209 313 3.45 104 156 4.45 60.9 91.4 5.45 39.4 59.1 6.45 27.0 40.5 2.50 200 301 3.50 101 151 4.50 59.5 89.3 5.50 38.6 57.9 6.50 26.5 39.8 2.55 193 289 3.55 97.7 147 4.55 58.1 87.2 5.55 37.9 56.8 6.55 26.1 39.1 2.60 185 278 3.60 94.9 142 4.60 56.8 85.2 5.60 37.1 55.7 6.60 25.6 38.4 2.65 178 267 3.65 92.3 138 4.65 55.5 83.3 5.65 36.4 54.6 6.65 25.1 37.7 2.70 171 257 3.70 89.7 135 4.70 54.3 81.4 5.70 35.7 53.5 6.70 24.7 37.1 2.75 165 248 3.75 87.2 131 4.75 53.0 79.6 5.75 35.0 52.5 6.75 24.3 36.4 2.80 159 239 3.80 84.9 127 4.80 51.9 77.8 5.80 34.3 51.5 6.80 23.9 35.8 2.85 154 230 3.85 82.6 124 4.85 50.7 76.1 5.85 33.7 50.5 6.85 23.5 35.2 2.90 148 222 3.90 80.4 121 4.90 49.6 74.4 5.90 33.1 49.6 6.90 23.1 34.6 2.95 143 215 3.95 78.3 117 4.95 48.6 72.8 5.95 32.4 48.7 6.95 22.7 34.0 4.特點: (1) 荷重及壓痕最大。 (2) 限制:不能用於極硬、極薄、表面硬化層材料。 (3) 適用於鑄件及熱加工材料(因晶粒粗大)。 5.硬度表示法: H B :<320 H B S:<450 H B W:<650 ※ HB (D/P)硬度值 例: HB (10/3000) 170 四.實驗方法: 1.材料:, 60mm的圓柱形試片(共有三塊) (1) AISI 1020 低碳鋼 (2) 六四黃銅 (3) A6063鋁合金 2.實驗條件:鋼球直徑10 mm,重錘座預加重量為500kg。 各材料可選用的荷重為:鋼:3000kg,銅和鋁:1500 kg。 3. 實驗步驟: (1)選定試驗荷重:使壓痕直徑=0.2~0.6倍鋼球直徑(即2~6 mm)。 (2)放上重錘,且重錘之裝上卸下須左右同時為之。須注意 重錘重量 = 試驗荷重 - 預加荷重(500 kg)。 (3)將試片放在砧座上。 (4)旋轉升降手輪到試片面和鋼球輕輕接觸為止。 (5)關閉排氣閥,但不宜太緊。”緩慢”搖動油泵把手,慢慢升高筒 內壓力,直到荷重指示盤的指針到達預定荷重。 (6)荷重保持時間定為10~15秒。當時間一到,”緩慢”鬆開排氣閥 此時荷重指示盤的指針會歸零。 (7)降下砧座,取下試片,利用計測顯微鏡量取壓痕直徑,最後查表而得 硬度值。 (8)每一試片須作三~五次試驗,以求平均硬度值。 ※附註:計測顯微鏡的使用方法(參考圖2和圖3): (1) 進光缺口朝向光源。 (2) 調節1及2使刻度清晰及水平。 (3) 將(1)6對準壓痕,鬆開4 ,昇降3使壓痕清晰為止。 (4) 鎖緊4,將壓痕邊對正目鏡內刻度之"0"處。 (5) 讀取壓痕直徑。 4.注意事項: (1)本試驗所用試片因與蕭氏硬度試驗相同,應進行完蕭氏試驗後再進 行勃氏試驗。 圖3 壓痕直徑的量測 (2)試驗完成後應立即將重錘取下,以免彈簧彈性疲乏。 (3)非試驗期間不可任意搖動油泵把手,以免液壓油洩漏 五.實驗結果: 結果記錄: 材 料 種 類 : A I S I 1 0 2 0 低 碳 鋼 試 驗 荷 重 (kgf) : 3000 鋼 珠 直 徑(mm): 10 試 驗 次 數 1 2 3 4 5 壓 痕 直 徑(mm) 勃 氏 硬 度 值 (H B) 平 均 硬 度 值 : H B (10/3000) 材 料 種 類 : 六 四 黃 銅 試 驗 荷 重 (kgf) : 1500 鋼 珠 直 徑(mm): 10 試 驗 次 數 1 2 3 4 5 壓 痕 直 徑(mm) 勃 氏 硬 度 值 (H B) 平 均 硬 度 值 : H B (10/1500) 材 料 種 類 : A 6 0 6 3 鋁 合 金 試 驗 荷 重 (kgf) : 1500 鋼 珠 直 徑(mm): 10 試 驗 次 數 1 2 3 4 5 壓 痕 直 徑(mm) 勃 氏 硬 度 值 (H B) 平 均 硬 度 值 : H B (10/1500)