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布氏试验中最大的误差来源

作者:硬度计服务商创诚致佳
发布时间:2020-10-10
内容摘要:硬性是物质的特性,而非基本物理性质。抗压痕强度是通过测量永久的压痕深度来确定的。简而言之,在使用固定力(载荷)和给定的压头时,压痕越小,材料就越硬。通过采用12种以上不同的测试方法之一测量压痕深度或区域,可以得到压痕硬度值。要了解更多关于硬度试验基础的信息。确定布氏硬度的一种方法在ASTME10中已有定义。大...

硬性是物质的特性,而非基本物理性质。抗压痕强度是通过测量永久的压痕深度来确定的。

简而言之,在使用固定力(载荷)和给定的压头时,压痕越小,材料就越硬。通过采用12种以上不同的测试方法之一测量压痕深度或区域,可以得到压痕硬度值。要了解更多关于硬度试验基础的信息。

确定布氏硬度的一种方法在ASTME10中已有定义。大多数情况下,它用于测试结构过于粗糙或表面过于粗糙而无法用其他测试方法(如铸件和锻件)测试的材料。通常采用很高的测试负荷(3,000kgf)和10毫米直径的压头进行布氏试验,以使最终的压痕能够平均大部分表面和次表面的不一致。

方法是将预定的试验载荷(F)施加于固定直径的硬质合金球体上,并在取出之前将其固定在球体上。由特制的布氏显微镜或光学系统测量得到的印象至少包括两个直径——通常彼此成直角,这些结果取平均值(d)。虽然以下计算可以用来产生布氏硬度值,但是大多数情况下,然后用图表把测量的平均直径值转换成布氏硬度值。

常用的测试力范围从通常用于有色金属的500kgf到3000kgf一般用于钢铁和铸铁。也有其它布氏天平,它能承受1kgf的负荷和1mm直径的压头,但是很少使用。

试验方法图D=球径d=球径F=HB=布氏结果。

在布氏试验中,最大的误差来源通常是压痕量测。即使在理想条件下,由于操作人员测量方法不同,其结果也会不同。较差的状况将导致变化显著增加。为了去除表面状况,通常使用研磨机进行试验。

边缘不平整使其很难解释压痕。另外,当操作者知道不合格产品的技术要求时,通常会影响他们看到测量结果的方法,比如增加“好”测试的百分比,减少再测试。

针对布氏测量误差问题,多年来发展了两类技术补救措施。像BOSS系统这样的自动光学布氏镜是用计算机和图像分析来一致地读取压痕的。这个标准帮助消除了操作者的主观臆断,所以操作者不可能在样本结果可能超过公差范围时,自动看到在公差范围内的结果。

以ASTME103为基准,采用布氏硬度参数和洛氏硬度法对样品进行了测量。由于使用自动机械测深技术可以消除光学解释中的各种变化,因此该方法具有最可重复的结果(而且速度更快)。

然而,由于采用了不同的检测方法,所以当采用这种方法时,结果可能与布氏硬度的结果不完全一致——有些材料可能需要一个补偿结果。如果可能出现问题,就很容易确定正确的值。


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