布氏硬度计的计算公式


布氏硬度符号表示为HBW。  

按布氏硬度定义HBW=F/A。压痕为一球冠形(见图2-1)。  


压痕面积为:A=πDh  

则HBW=F/A=F/πDh   (1—1)  

从图2-1看出: 



 


   式(1—3)是国家标准GB231—63《金属布氏硬度试验方法》中使用的一个公式。从1984年4月发布GB231-84金属布氏硬度试验方法标准后试验条件和计算公式都有所变化。因为在国际单位制(SI)中现行力值的计算单位由千克力(kgf)改为牛顿(简称牛N)。两种单位的换算关为:1 kgf=9.80665N;1N=0.10972kgf≈0.102kgf。根据国际标准化组织(ISO)的规定。为了保持原硬度试验中的硬度数值不变布氏硬度值计算公式相应改变为: 

   式(1-4)表达力值单位为牛顿。表示在特定条件下9.80N/mm2为一布氏硬度单位。因为1kgf~9.807N所以试验力改用N后,涂层测厚仪维修公式乘以0.102其结果与原用千克力是相同的。因此所有原用试验力为千克力单位的技术文件、书刊、手册中的布氏硬度数值仍然是有效的。不因试验力力值单位的改变而修改。式(1-4)与新修订的GB/T231.1—2002现行标准相同。一般硬度检测时均不必用以上公式去计算而是在测得压痕直径(d)后通过查表得到硬度值。压痕直径(d)与不同试验力下布氏硬度(HBW)值对照关系见表2-5。  

应该指出:公式(1-1)中的A所指的是压痕凹印面积。此时HB所代表的是单位凹印面积上的压应力。布利奈尔为什么采用凹印面积而不采用投影面积是企图以此来补偿金属硬化对所测得硬度值的影响。但是这种补偿是不完全的。克.梅耶尔认为取单位压痕投影面积上承受的应力作为硬度计算较为合理提出了用投影面积计算的办法这就是梅氏硬度。

其公式如下:      

H梅=F/Ad′=4F/πd2

式中:Ad′—压痕的投影面积/mm2;   

d—压痕的直径/mm;    

H梅—梅氏硬度符号。  


梅氏硬度虽有它的合理性,轴承测振仪也曾在国际硬度会议上得到承认因布氏硬度试验法在世界各国已沿用长久现在仍在广泛使用,运输温度记录仪故梅氏硬度试验法目前尚未得到普及。 

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