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勃氏硬度試驗

（Brinell Hardness Test）

一、實驗?zāi)康?/p>

　　金屬材料之硬度（hardness）是機械性質(zhì)中zui重要的性質(zhì)之一，因硬度試驗方法簡單，其硬度值較易求得，且從硬度值大概可以推想其它的機械性質(zhì)，如抗拉強度、含碳量、切削性、疲勞強度等機械性質(zhì)。

　　勃氏（Brinell）硬度試驗之目的在于測定金屬材料的勃氏硬度值，并熟悉勃氏硬度試驗機之操作，進而利用所得之硬度值，分析其它之機械性質(zhì)。

二、實驗器材及設(shè)備

1.　勃氏硬度試驗機或試驗機。

2.　鏡片刻劃zui小格為0.05mm 或0.02mm 之顯微鏡。

實驗原理

　　勃氏硬度試驗，為瑞典人 J.A. Brinell 于1900年所發(fā)表的硬度試驗方法，其應(yīng)用歷史較長。

　　勃氏硬度試驗之原理乃是將極硬之鋼球（其規(guī)格有直徑10mm，5mm，2.5mm，勃氏硬度值 BHN ＞450 以上），以一定荷重壓入試片表面，使之充份產(chǎn)生塑性變形（如圖2-2）。當(dāng)除去荷重后，試片表面形成球面之壓痕，然后我們以所知之荷重Ｐ，除以球面壓痕之表面積Ａ，所得之商稱為勃氏硬度值，一般常以 BHN 或 HB 表示之。

實驗步驟

　　茲將油壓式勃氏硬度試驗機試驗步驟分述如下：

　　1.　先將試片以砂輪切割機或鋸子切成厚度在10倍壓痕直徑以上之厚度。

　　2.　以銼刀銼平試片表面，并以砂紙將試片表面磨光。

　　3.　依試材之不同選擇適當(dāng)之鋼球（鋼球之直徑為10mm及5mm）。

　　4.　選擇適當(dāng)之荷重，并依荷重決定重錘之大小及數(shù)量。切記重錘之裝置及卸下時須要左右同時為之，以免錘架彎曲，影響試驗結(jié)果。

　　茲將重錘大小及數(shù)量與荷重關(guān)系列于下表：

　　5.　將試片置于鉆座上，旋轉(zhuǎn)升降手輪，直到試片昇高至與鋼球接觸為止，并檢查試片之測定面與鋼球固定座之軸是否垂直。

　　6.　關(guān)閉釋壓閥（release valve），緩慢上下?lián)u動油壓槓桿（即油壓泵）使壓力遂漸增加，直到壓力計上達(dá)到預(yù)定壓力時，此時荷重與壓力達(dá)到平衡，荷重即已加在試片上。

　　7.　保持壓力30～60秒，然后再緩慢松開釋壓閥，使重錘緩慢下降，直到壓力降為零。

　　8.　旋轉(zhuǎn)手輪，使試片座下降，然后取下試片。

　　9.  以測微顯微鏡量取壓痕直徑，再經(jīng)查表而求出硬度值。（硬度值表列于表2-1至表2-3）

六、注意事項

　　1.　取試驗面為平面之試片，并將其研磨至平滑，且厚度在凹痕深度的10倍以上，寬度為鋼球直徑的5倍以上。

　　2.　注意壓痕直徑之大小宜在鋼球直徑1/5～1/2的范圍之間。

　　3.　此試驗不適用于薄板材料，或小直徑之鐵絲。

　　4.　當(dāng)材料硬度超過鋼球硬度時，須換裝碳化鎢之類的超硬合金鋼球。

　　5.　同一點不可重覆實驗，因該點已產(chǎn)生塑性變形，而壓痕中心距試片邊緣應(yīng)在2.5倍鋼球直徑以上。

　　6.　當(dāng)試驗完畢后，將試驗機復(fù)原并保養(yǎng)之。

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