機械性質
勃氏硬度(Brinell hardness)
/ brih-NELL /
勃氏試驗由瑞典工程師布里內爾(Johan August Brinell)約在 1900 年發明,是量測硬度的「滾珠」法。以重載把一顆硬球壓入表面,移除後,用小顯微鏡量它留下圓形凹痕的寬度。寬凹痕代表軟材料;窄凹痕代表硬材料。因為球相當大,它平均了許多晶粒,使勃氏法很適合粗大、不均勻的材料,例如鑄件與鍛件。
實務上以一顆碳化鎢球(通常直徑 10 mm),用高達 3000 kgf 的載重壓入約 10 到 15 秒。量出凹痕直徑,勃氏硬度值(HB)就是載重除以凹痕的曲面面積。軟鋁可能讀到約 30 HB,低碳鋼約 120 HB,硬化鋼則 500 HB 以上。結果連同條件一起寫,例如 250 HBW 10/3000。
勃氏法的長處正是它受結構金屬青睞的原因:大凹痕取樣大體積,並能無視局部表面凸起。同樣的大凹痕也是它的弱點——對薄板、小零件、硬鍍層或極硬材料(球本身會被壓扁)太粗糙。它也留下肉眼可見的大印記,因此不宜用在成品的可見表面。對金屬而言,勃氏值與強度漂亮地相連:以 MPa 計的抗拉強度約為 3.4 x HB。
鑄造廠用 10 mm 勃氏球檢驗大型鑄鐵件,因為粗大的石墨組織在小壓頭下會給出散亂的讀值——大的勃氏凹痕把它全部平均掉。
勃氏的大球平均許多晶粒——適合鑄件,對薄件或極硬件則太粗。
勃氏的大凹痕既是它的長處(平均粗大材料)也是它的限制(對薄板、小零件或極硬表面太大)。只有球與載重相同時數值才可比,所以務必註明試驗條件。
又称
另见