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金属材料 布氏硬度试验 第1部分:试验方法 GB/T 231.1-2018

试验原理:将一定直径 D 的碳化钨合金球压头,在规定试验力 F 作用下压入试样表面,保持规定时间后卸除试验力,测量试样表面压痕直径 d。布氏硬度值 HBW 与试验力除以压痕表面积的商成正比,计算公式为 HBW = 0.102×2F/(πD (D - √(D² - d²)))。

试验设备:硬度计应符合 GB/T 231.2 和 JJG 150 规定,能施加 9.807N 至 29.42kN 范围内的试验力。压头采用碳化钨合金材质,直径有 1mm、2.5mm、5mm、10mm 等规格。压痕测量装置可采用手动或自动测量系统,需符合相关规定。

试样要求:试样表面应平坦光滑,无氧化皮、油脂等污物。制备时应减少过热或冷加工对试样表面的影响。试样厚度至少应为压痕深度的 8 倍,试验后若试样背部出现可见变形,则表明试样太薄。

试验程序:试验一般在 10℃-35℃室温下进行,对温度要求严格的试验,温度为 23℃±5℃。试验前需按附录 B 核查硬度计状态。应根据材料和预期硬度值选择合适的试验力,保证压痕直径在 0.24D-0.6D 之间。试样应稳固放置在刚性试台上,压头垂直于试验面施加试验力,加力时间为 2-8 秒,保持时间通常为 10-15 秒。任一压痕中心距试样边缘距离至少为压痕平均直径的 2.5 倍,两相邻压痕中心间距至少为压痕平均直径的 3 倍。测量压痕相互垂直方向的两个直径,取平均值计算布氏硬度,结果修约到 3 位有效数字。

结果的不确定度:硬度试验的不确定度评定可基于直接校准中所有相关不确定度分量,或基于标准硬度块进行间接校准,所有识别出的分量通过平方根求和的方法合成标准不确定度。

试验报告:试验报告应包括本部分编号、试样详细描述、试验日期、试验温度(若不在规定范围)、压痕直径与压头直径的比(若超出规定区间)、试验结果等内容,还应记录影响试验结果的各种细节。

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