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布氏硬度数计算器
布氏硬度数计算器将返回BHN或布氏硬度数,这有助于估算材料样品的压痕硬度。它不应与水硬度混淆。这个硬度数是在进行压痕实验或称为布氏硬度测试的试验后估算得出的。
瑞典工程师约翰·奥古斯特·布氏于1900年提出了这种压痕硬度测试程序。从那时起,布氏硬度测试已成为冶金学和材料科学中的标准化测试,用于估算硬度,主要是因为其无损检测的特性。
这个测试背后的基本思想是基于施加的力和压痕面积来计算压力。继续阅读以了解布氏硬度标尺并进行布氏硬度测试。
如何计算布氏硬度数
要计算布氏硬度数:
- 输入施加的载荷P。
- 插入压头直径D。
- 填入压痕直径d。
- 计算器将确定表面积A和布氏硬度数(HBW)。
布氏硬度测试是一种无损测试,通过使用小球形压头以标准载荷值压入材料试样来进行。然后记录压头的深度和直径,并使用它们来计算布氏硬度数。
布氏硬度数公式
其中:
- P – 测试力(以牛顿为单位)
- D – 压头直径(以毫米为单位)
- d – 压痕直径(以毫米为单位)
示例:使用布氏硬度数计算器
确定压痕直径为3毫米的材料试样的布氏硬度数。测试使用直径为10毫米的压头和294.2牛顿的测试力进行。
计算过程:
1. 输入施加的载荷,P = 294.2 N。
2. 插入压头直径,D = 10 mm。
3. 填入压痕直径,d = 3 mm。
4. 然后计算布氏硬度数(HBW)。
您可以在国际标准ISO 6506-1中找到布氏硬度测试的详细信息,该标准用于金属测试。
应用和类似测试
布氏硬度标尺通常与材料或合金的极限拉伸强度(UTS)相关联,但它不适用于所有布氏硬度数范围。您还可以查阅迈耶指数或定律,这是将布氏硬度数转换为极限拉伸强度(UTS)的经验关系。但是,它仅限于一系列压头直径。
测试应用: 这种测试的一些应用包括测试岩石的硬度、检查焊接接头、表面涂层和薄膜的特性分析以及材料行为。研究人员和工程师还使用它来开发晶体材料的材料建模框架。
这种测试的一些变化被广泛分类为微压痕或纳米压痕;它们主要用于但不限于薄表面层,如薄膜和涂层。
类似测试: 与布氏硬度测试类似的其他压痕测试包括维氏硬度和洛氏硬度,它们适用于广泛的金属和合金类别。除此之外,还存在一些材料特定的测试,如木材的詹卡硬度测试、陶瓷的努普硬度测试,或分别用于聚合物和复合材料的肖氏和巴柯硬度测试。
布氏硬度图表
您可以根据ISO 6506-1标准表示材料试样的布氏硬度。例如:600 HBW 1/30/20
符号说明:
• 600 – 布氏硬度值
• HBW – 硬度符号
• 1 – 球直径(毫米)
• 30 – 施加的测试力(千克力)
• 20 – 测试力的持续时间
下表包含一些材料的布氏硬度数,这些数据有助于理解不同材料的硬度特性和比较。
常见问题
什么是布氏硬度测试?
布氏硬度测试是一种无损压痕测试,用于测量材料的硬度。它使用压入材料表面的小压头进行,然后测量压痕直径以估算布氏硬度数。
如何进行布氏硬度测试?
1. 使压头与测试表面接触开始测试。
2. 垂直于测试表面施加力,但不产生冲击或振动,直到达到测试标准规定的施加力。
3. 保持测试力14秒。对于特定材料可能需要更长时间。
4. 移除载荷并在两个垂直方向测量压痕直径。
5. 使用公式获得布氏硬度数。
铜的布氏硬度数是多少?
低碳钢的布氏硬度数是35 HB。这个值意味着在布氏硬度测试中,当使用直径为10毫米的压头在材料试样上施加500牛顿的载荷时,用户将观察到直径约为1.35毫米的压痕。
铝的布氏硬度数是多少?
铝的布氏硬度数是15 HB。这个值意味着在布氏硬度测试中,当使用直径为10毫米的压头在材料试样上施加500牛顿的载荷时,用户将观察到直径约为2.05毫米的压痕。
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 是否必传 | 描述 |
|---|---|---|---|---|
| indentationDiameter | number | 3.0 | 否 | 压头压入材料表面后形成的圆形压痕直径 |
| indentationDiameterUnit | string | mm | 否 | 压痕直径的计量单位 |
| hardnessUnit | string | kgf/mm² | 否 | 布氏硬度数的计量单位 |
| appliedLoad | number | 294.2 | 否 | 布氏硬度测试中施加在压头上的力 |
| surfaceAreaUnit | string | mm² | 否 | 压痕表面积的计量单位 |
| appliedLoadUnit | string | N | 否 | 施加载荷的计量单位 |
| indenterDiameterUnit | string | mm | 否 | 压头直径的计量单位 |
| indenterDiameter | number | 10.0 | 否 | 用于压入材料表面的球形压头直径 |
| 参数名 | 参数类型 | 默认值 | 描述 |
|---|---|---|---|
| surfaceArea | number | 压头压入材料表面形成的球冠形压痕的表面积 | |
| hardnessUnit | string | 布氏硬度数的计量单位 | |
| surfaceAreaUnit | string | 压痕表面积的计量单位 | |
| brinellHardnessNumber | number | 根据施加载荷和压痕表面积计算得出的布氏硬度值 |
| 错误码 | 错误信息 | 描述 |
|---|---|---|
| FP00000 | 成功 | |
| FP03333 | 失败 |
参考上方对接示例
