HB 5168-1996 金属布氏硬度试验方法.pdf

中华人民共和国航空工业标准
IHB5168~96
金属布氏硬度试验方法
1996-09-13发布
1996-10-01实施
中国航空工业总公司批准
中华人民共和国航空工业标准
IHB5168-96
金属布氏硬度试验方法
代替HBS168-8
主题内客与透用范?
本标准规定了金属布氏硬度试验方法的试验原理、符号、术语、单位、试样、试验设备、试验
程序、试验结果处理及试验报告。
本标准适用于使用钢球或硬质合金球压头测定硬度值650以下金属的布氏硬度
2引用标准
GB8170
数值修约规则
JG150
布氏硬度计检定规程
IG 147
二等标准布氏硬度块定度规程
3符号、术语、单位
本标准使用的符号、术语及单位见表1。术语符合GB10623的规定
表1
符号
术
语
单位
压头球体直径
Ion
试验力
压痕平均直径
mmn
压痕深度
mm
HBS
用钢球作压头试验时测得的布氏硬度
HBW
用硬质合金球作压头试验时测得的布氏硬
度
4试验原理
4.1用一定直径的钢球或硬质合金球作压头,以相应的试验力压入试样表面,经规定保持时
中国航空工业总公司1996-09-13发布
1996-10-01实施
HB5168-96
间后卸除试验力,用测量的试样表面压痕直径计算硬度值。见图
4.2布氏硬度值为试验力除以压痕球形表面积所得的商。
布氏硬度按下式计算
HBS(或HBW)=0.102
2F
x?D(D
图1布氏硬度试验示意图
4.3布氏硬度值用以下符号表示:
HBS(或HBW)之前为硬度值,HBS(或HBW)之后按压头球体直径、试验力、试验力保持
时间的顺序用数字表示试验条件。当试验力保持时间为10~15s,不标注。
例如:
150HBS10/300030表示用直径10mm的钢球作压头,在29.42×10PN试验力的作用
下,保持30s测得的布氏硬度值为150。
550HBWs/750表示用直径5mm的硬质合金球作压头,在7.335×10N试验力的作用
下,保持10~15s测得的布氏硬度值为550。
5试样
5.1试样的试验面应制成光滑平面,不应有氧化皮或其它外来污物,表面粗糙度Ra值不大
于0.80pm。
5.2试样在制备过程中,应防止由于受热及冷加工等对试样表面硬度的影响。
5.3试样的厚度至少应为压痕深度的10倍。见附录A(补充件)。
压痕深度h可按下式计算:
h=0.102
x?D?HBS(或HBW)
试验后,试样支撑面或边缘应无可见变形痕迹,否则试验结果无效
6试验设备
6.1布氏硬度计
6.1.1布氏硬度计试验力允许误差不大于±1%,变动度不大于1%。
HB5168-96
6.1.2布氏硬度计必须由计量部门按JG150定期进行检定。
6.1.3在每次更换压头,载样台或支座后,以及大批试样试验前,需用符合JJG147的标准硬
度块对硬度计进行日常检定。
6.1.4硬度计的日常检定是在标准硬度块表面的不同部位进行三次硬度试验,取其算术平均
值,该值与标准硬度块硬度值之差不应超过标准硬度块硬度值的±3%。
6.2丘头
6.2.1试验所用压头有钢球和硬质合金球两种。钢球硬度应不低于850HV,适用于测定布
氏硬度350以下的材料。硬质合金球硬度应不低于1500HV,适用于测定布氏硬度650以下
的材料。
6.2.2压头球体直径为10、5、2.5、2、1mm。球体尺寸的允许误差见表2。试验后,当压头球
体残余变形超过表2中允许误差时,则应更换球体,而相应的试验结果无效。
表
mnl
球体直径
允许误差
10
土0.005
土0.004
土0.003
士0.003
士0.003
6.2.3球体表面粗糙度Ra值应不大于0.025gm,在5倍放大镜下观察应无任何表面缺陷
6.2.4压头球体突出于球套部分应不小于其直径的三分之
6.3压痕测量装置
6,3.1压痕测量装置的分度值应能估测到压痕直径的0.5%。
6.3.2压痕测量装置的允许误差为た0.5%
7试验程序
7.1试验应在10~30℃的室温下进行。
7.2根据材料和布氏硬度的范围按表3选择0.102F/D值。当有关标准无明确规定时,应使
用无括号的0,102F/值。
IB5168-96
表
材料
布氏硬度
0.102F/D
140
10
钢及铁
≥140
30
3
铜及其合金
35~130
10
>130
30
35
2.5(或1.25)
轻金属及其合金
5~80
10(5或15)
>80
10(15)
铅、锡
25(
7.3按表4选择规定直径的球体和试验力进行试验。在试样条件允许的情况下,应首先选择
直径10mm的球体。
7.4试样支撑面、压头球体表面及载样台应保持清洁,试样应稳固地放在载样台上,使试验面
垂直于试验力的作用方向,试验过程中不得发生位移和挠曲。
7.5应均匀平稳地施加试验力,整个试验过程中不得有冲击和震动。
7.6施加试验力的时间为2~8s。黑色金属的试验力保持时间为10~15s,有色金属为30±
2s,布氏硬度值小于35时为60±2s。
7.7试样上两相邻压痕中心的距离不应小于压痕平均直径的4倍,任一压痕中心至试样边缘
的距离不应小于压痕平均直径的2.5倍。布氏硬度值小于35时,上述距离应分别为压痕平均
直径的6倍和3倍。
7.8试验后,压痕直径应在0.24~0.6D之间。
7.9应在两相互垂直方向上测量压痕直径。两垂直方向直径之差与其中较短直径之比不应
大于2%。对各向异性明显的材料可不受此限制,但应在有关标准中规定。
7.10用压痕两直径的算术平均值计算或在附录B(补充件)中査得布氏硬度值。
8试验结果处理
8.1计算的布氏硬度值按GB8170进行修约。布氏硬度值大于等于100时,修约至整数;硬
度值大于等于10至小于100时,修约至一位小数;硬度值小于10时,修约至两位小数。
应尽量避免将布氏硬度换算成其它硬度或抗拉强度。必要时,可按有关标准进行换算。