压痕测量布氏硬度的方法技术

本发明专利技术公开了一种压痕测量布氏硬度的方法，包括：

【技术实现步骤摘要】
压痕测量布氏硬度的方法


[0001]本专利技术涉及一种压痕测量布氏硬度的方法
。

技术介绍

[0002]通常来说，材料的硬度表征了其抵抗变形的能力
。
在静态压痕硬度试验中，主要有布氏硬度
、
维氏硬度和洛氏硬度，三者之间的数值存在一定的经验转换关系，而且硬度值与材料的屈服强度和抗拉强度都有一定的关系，因此在材料测试中，硬度试验被广泛应用
。
[0003]布氏硬度压痕是利用具有一定半径的球形压头压入样品表面，压痕的表面积通过压痕的平均直径和压头直径计算得到
。
目前的布氏硬度试验机主要有常规的布氏硬度试验机和快速布氏硬度试验机
。
常规布氏硬度试验机测量结果可靠，可比性好点，但存在需要增加光学系统测量系统，压痕直径测量效率低的缺点；而快速布氏硬度试验机虽然有不需要光学测量系统
、
效率高的优点，但也有测量结果可比性差的缺点
。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中测量结果不可靠，可比性差的问题，提供一种压痕测量布氏硬度的方法
。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]一种压痕测量布氏硬度的方法，所述压痕测量布氏硬度的方法包括：
[0007]S1、
选用两个硬度标样，硬度值较小的为
H
BW1，硬度值较大的为
H
BW2，待测样品的硬度值在
H
BW1和
H
BW2之间；
[0008]S2、
利用上述两个硬度标样在试验机上进行压痕测试，得到
H
BW1和
H
BW2对应的最大压痕深度
h
max
1、h
max2和测试载荷
F
，将
H
BW
1、
测试载荷
F
代入到压痕深度与测试载荷及硬度值的关系，即关系一，得到压痕深度
h1，将
H
BW
2、
测试载荷
F
代入关系一得到压痕深度
h2；
[0009]S3、
将
h1、
测试时的
h
max1和所述测试载荷
F
，代入试验机的刚度
、
最大压痕深度
、
压痕深度以及所述测试载荷
F
的关系，即关系二，得出试验机的刚度
K1
，将
h2、
测试时的
h
max2和所述测试载荷
F
，代入关系二，得出试验机的刚度
K2
；
[0010]S4、
根据
K1
和
K2
，得出试验机的修正刚度
K
m
；
[0011]S5、
使用待测样品在试验机上进行压痕测试，获得待测样品的最大压痕深度
h
max3，根据修正刚度
K
m
得到修正的压痕深度
h3
；
[0012]S6、
将修正的压痕深度
h3、
测试载荷
F
代入关系一，得出待测样品的硬度值
H
BW
3。
[0013]本技术方案中，可通过自动测量将材料的布氏硬度分布表征出来，采用标准硬度块修正试验机刚度，解决了压痕试验机刚度不易获取的问题
。
实现布氏硬度的自动测量，解决了人工测量布氏硬度耗时，成本大的问题
。
该方法通过获得的试验机的硬度，反向迭代，并与常规光学系统测量的布氏硬度一致性较好，并具有可追溯性
。
试验机的刚度求取方法与后续布氏硬度计算方法互为逆运算，保证测试结果的可靠性
。
[0014]较佳地，在步骤
S5
中，将待测样品的
h
max
3、
所述修正刚度
K
m
、
所述测试载荷
F
代入所
述关系二中，以得到修正的压痕深度
h3。
[0015]较佳地，关系一，即公式
(1)
：
[0016][0017]其中，
F
为测试载荷，
H
BW
为硬度值，
h
为压痕深度，
D
为在试验机上进行压痕测试使用的硬质合金球的直径
。
[0018]较佳地，关系二，即公式
(2)
：
[0019]h
＝
h
max
‑
F/K
[0020]其中
h
为压痕深度，
h
max
为样品在试验机上测得的最大压痕深度，
F
为测试载荷，
K
为试验机的刚度
。
[0021]较佳地，在步骤
S4
中，根据公式
(3)
：
[0022]K
m
＝
(K1+K2)/2
[0023]将
K1
和
K2
代入，得到所述修正刚度
K
m
。
[0024]本专利技术的积极进步效果在于：
[0025]压痕测量布氏硬度的方法可通过自动测量将材料的布氏硬度分布表征出来，实现布氏硬度的自动测量，解决了人工测量布氏硬度耗时，成本大的问题
。
该方法通过获得的试验机的硬度，反向迭代，并与常规光学系统测量的布氏硬度一致性较好，并具有可追溯性
。
试验机的刚度求取方法与后续布氏硬度计算方法互为逆运算，保证测试结果的可靠性
。
附图说明
[0026]图1为本专利技术压痕测量布氏硬度的方法的步骤图
。
具体实施方式
[0027]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在的实施例范围之中
。
[0028]如图1所示，本专利技术公开了一种压痕测量布氏硬度的方法，压痕测量布氏硬度的方法包括：
[0029]S1、
选用两个硬度标样，硬度值较小的为
H
BW1，硬度值较大的为
H
BW2，待测样品的硬度值在
H
BW1和
H
BW2之间；
[0030]S2、
利用上述两个硬度标样在试验机上进行压痕测试，得到
H
BW1对应的最大压痕深度
h
max1，
H
BW2对应的最大压痕深度
h
max2，以及测试载荷
F
，将
H...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种压痕测量布氏硬度的方法，其特征在于，所述压痕测量布氏硬度的方法包括：
S1、
选用两个硬度标样，硬度值较小的为
H
BW1，硬度值较大的为
H
BW2，待测样品的硬度值在
H
BW1和
H
BW2之间；
S2、
利用上述两个硬度标样在试验机上进行压痕测试，得到
H
BW1和
H
BW2对应的最大压痕深度
h
max
1、h
max2和测试载荷
F
，将
H
BW
1、
测试载荷
F
代入到压痕深度与测试载荷及硬度值的关系，即关系一，得到压痕深度
h1，将
H
BW
2、
测试载荷
F
代入关系一得到压痕深度
h2；
S3、
将
h1、
测试时的
h
max1和所述测试载荷
F
，代入试验机的刚度
、
最大压痕深度
、
压痕深度以及所述测试载荷
F
的关系，即关系二，得出试验机的刚度
K1
，将
h2、
测试时的
h
max2和所述测试载荷
F
，代入关系二，得出试验机的刚度
K2
；
S4、
根据
K1
和
K2
，得出试验机的修正刚度
K
m
；
S5、
使用待测样品在试验机上进行压痕测试，获得待测样品的最大压痕深度
h
max3，根据修正刚度
K
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，徐芳，朱鸥，辛长堃，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：