軼諾|金屬材料常用的硬度測試方法之布氏(Brinell)
硬度是反映材料力學(xué)性能的基本指標(biāo),而布氏硬度測量方法由于壓痕大、測量結(jié)果較準(zhǔn)確,是金屬硬度檢測中應(yīng)用廣泛的檢測方法之一。
布氏硬度測試的應(yīng)用
布氏硬度計主要用于鑄鐵、鋼材、有色金屬及軟合金等材料的硬度測定,常用在冶金、鍛造、電力、石油機(jī)械、軌道車輛、汽車、實驗室、大專院校和科研等領(lǐng)域。
布氏硬度測試的提出者
布氏硬度檢測方法最初是在 1899年由瑞典工程師J.A.Brinell在研究熱處理對軋鋼組織影響時提出來。這種方法使用最早,由于其壓印痕較大,因而硬度值受試樣組織顯微偏析及成分不均勻的影響輕微,檢測結(jié)果分散度小,復(fù)現(xiàn)性好,能比較客觀地反映出材料的客觀硬度。
布氏硬度測試的原理
在規(guī)定的檢測力(F)作用下,將一定直徑(D)的硬質(zhì)合金球壓入試樣表面,保持一定時間,然后去除檢測力。測量試樣表面上所壓印痕直徑(d)。根據(jù)d可以計算出壓痕凹印面積(A)。布氏硬度值是檢測力除以壓痕球形表面積(A)所得的商。其中壓痕直徑是在壓痕的兩個相互垂直方向上利用光學(xué)讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行測量,根據(jù)測得的兩壓痕直徑求得壓痕平均直徑,然后再帶入公式求得其布氏硬度。壓痕大(即F/A值小)表示球壓入深,硬度值低;反之則硬度值高。
布氏硬度試驗是所有硬度試驗中壓痕最大的一種試驗方法,由于布氏硬度檢測采用的壓力大,壓頭球徑大,壓痕直徑大,不受試樣組織顯微偏析及成分不均勻的影響,能反映出材料的綜合性能。適合大晶粒、組織不均勻的材料,如鍛鋼、鑄鐵、各種退火、調(diào)質(zhì)處理后的鋼材、有色金屬及其合金,等,尤其適合較軟的金屬,如鋁、銅、鉛、錫、鋅等及其合金。當(dāng)然, 采用小直徑球壓頭可以測量小尺寸和較薄材料。由于壓痕較大,布氏硬度計多用于原材料和半成品的檢測,
布氏硬度測試的特點:
壓痕大、精度高;
布氏硬度值與抗拉強(qiáng)度值之間存在一定的對應(yīng)關(guān)系
布氏硬度計測試的不足之處:
壓痕較大,成品檢驗有困難;
試驗過程比洛氏硬度試驗復(fù)雜,壓痕測量費時, 對操作者的要求高。
自動布氏測試
當(dāng)然, 一些國外品牌已經(jīng)實現(xiàn)了自動測量, 大大降低了操作誤差。 軼諾NEXUS3400基于AI深度學(xué)習(xí)的算法和圖像處理技術(shù),減少了人工誤差,提高了測量精度和效率。
布氏測深法
除了以上介紹的人工和AI只能測量的測量方法,還有深深法測試布氏硬度值,即,通過測量壓頭壓入被測材料的深度,簡化測量操作,快速得到布氏硬度的測量結(jié)果。布氏測深法用符號HBT表示。
結(jié)語
綜上所述,人工測量的布氏方法測試可靠,但效率較低,有人為誤差; 測深法雖被證明具有可行性,但廣泛驗證和普及性有待提高;基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別技術(shù)具有測量精度和效率的優(yōu)勢。