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對話/用布氏硬度計對金屬材料進行快速壓痕(布氏)硬度試驗的方法
寫在前面
小明是一名材料工程師，最近他正在研究金屬材料的硬度測試的方法。這天，他在一鑄鍛件研討會上遇到了前同事李工，李工是一名專業(yè)的硬度測試工程師。在茶歇間隙，兩人就金屬材料快速壓痕（布氏）硬度試驗方法進行了深入的討論。
QUESTIONs
金屬材料快速壓痕硬度試驗原理？
金屬材料快速壓痕(布氏)硬度試驗方法？
快速壓痕(布氏)硬度試驗對被測試樣的規(guī)定？
聽他們說------
李工，我最近在研究金屬材料的硬度測試，想請教你關(guān)于金屬材料快速壓痕（布氏）硬度試驗的原理
當然，快速壓痕硬度試驗就是通過一定的試驗力，將壓頭壓入金屬表面，測量壓入的深度，然后建立深度值與硬度值的關(guān)系曲線。測量壓頭壓入的深度，再通過對比深度值與硬度值的關(guān)系曲線，得到材料的硬度值。
李工在工作中會用到快速壓痕(布氏)硬度試驗嗎？
是的，我一直在用荷蘭INNOVATEST軼諾的NEXUS 7700硬度計進行布氏硬度試驗，自動得出硬度值和報告， 不用查表，觸摸屏界面友好，測試方便、快速。
聽起來很有效率啊，快速壓痕(布氏)硬度試驗的過程中需要注意什么呢？
首先，試樣的支撐表面必須干凈、干燥，而且不能影響硬度測試。試樣的測試面粗糙度也需要控制，以保證試驗結(jié)果的重復(fù)性。另外，試樣的測試面最好是平面，但如果是曲面，只要曲率半徑不太小，也可以進行測試，只是結(jié)果可能需要做修正。
對試樣的厚度有要求嗎？
有要求的， 試驗后試樣的背面沒有可見變形。試樣的厚度至少為壓痕深度的8倍。試樣最小厚度與壓痕平均直徑之間的關(guān)系需要參照GB/T231.1(ISO 6506-1)的相關(guān)要求。
試驗過程中試驗力的選擇有什么講究嗎？
快速壓痕（布氏）硬度試驗的總試驗力通常有500kgf、750kgf、1000kgf、3000kgf等幾種選擇。初試驗力的大小建議按總試驗力的1/15~1/10來選取。對于不同尺寸和形狀的試樣，可能需要選用不同直徑的壓頭和試驗力。推薦如下：
試驗力的施加時間和保持時間有什么要求呢？
從施加力開始至總試驗力施加完畢,應(yīng)保證在2s~8s之間。試驗力保持時間應(yīng)為10s~15s(對于塑性變形較緩慢的材料,可以采用更長的保持時間)。對于要求試驗力保持時間較長的材料,試驗力保持時間允許誤差為士2s。
壓痕的大小和位置有什么規(guī)定呢？
壓痕中心到試樣邊緣的距離至少應(yīng)是壓痕直徑的2.5倍;壓痕中心到另一個壓痕中心的距離,至少應(yīng)是壓痕直徑的3倍。試樣應(yīng)穩(wěn)固地放置在試臺上,并使壓頭軸線與試樣表面垂直,保證在試驗過程中不發(fā)生位移.
原來如此，那快速壓痕（布氏）硬度試驗方法有什么特別之處嗎？
金屬材料快速壓痕（布氏）硬度試驗方法的特點是快速準確，適合布氏硬度和維氏硬度的快速測量，能夠大大提高測試效率。但是需要注意的是，快速壓痕（布氏）硬度試驗方法并不能等同于傳統(tǒng)的通過測試壓痕直徑進行布氏硬度試驗的方法，所以在應(yīng)用時需要注意其局限性。
謝謝李工的詳細解釋。這個金屬材料快速壓痕（布氏）硬度試驗方法確實有很多需要注意的地方，我將仔細研究并應(yīng)用到我的工作中。
不客氣，很高興能幫到你。研討會要開始了，那我們一起進會場吧。
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