布氏硬度計測試原理

布式硬度測試是現(xiàn)今常用的硬度測試法中較古老的方法，此測試方法于1900年由瑞典工程師Johan August Brinell提出，廣泛應(yīng)用于判定鑄造件和鍛造件的硬度，因為鑄造件和鍛造件的晶粒結(jié)構(gòu)太粗糙而很難進行準(zhǔn)確的洛氏和維氏測試。

布氏硬度測試條件具有大約25種不同的試驗力/球壓頭的組合，對于幾乎所有的金屬，僅需球壓頭尺寸與試驗力，即可對其進行布氏硬度測試。只要球壓頭尺寸與試驗力的比值保持不變，理論上布氏測量結(jié)果保持一致。

通常布氏硬度測試結(jié)果在工業(yè)中廣泛地用作商業(yè)運輸驗收依據(jù)和質(zhì)量控制。測試結(jié)果可能與金屬本身的特性相關(guān)，如：延展性，拉伸強度和耐磨性等。

布氏硬度測試是一種壓痕硬度測試，其包含了兩個步驟。

一步，以一定的試驗力將一定直徑的壓頭垂直地壓入試樣表面，將試驗力保持一段時間，然后卸載。

二步，測量至少兩條相互垂直的壓痕直徑，然后由壓痕直徑的平均值以及運用特定的計算公式或基于此公式得出的圖表來算出布氏硬度值。

布氏硬度計是測量金屬布氏硬度的精密計量儀器，盡管布氏硬度計種類較多，構(gòu)造各異，但必須滿足下述的技術(shù)要求。
1. 布氏硬度計的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足《金屬布氏硬度試驗方法》國家標(biāo)準(zhǔn)中對試驗規(guī)范的要求。
（1）布氏硬度計應(yīng)配有上述標(biāo)準(zhǔn)要求的各種規(guī)格的球體壓頭。其允許的直徑公差、表面質(zhì)量以及對球體 的硬度要求見表。

（2）試驗時應(yīng)可根據(jù)需要施加預(yù)定的試驗力或 9.807～29420N（1～3000kgf）范圍內(nèi)的試驗力。
（3）應(yīng)能均勻平穩(wěn)地施加試驗力，不得有沖擊和振動。試驗力施加時間為2～8s，并能根據(jù)試驗材料的性質(zhì)選擇和控制試驗力保持時間。
2. 布氏硬度計應(yīng)滿足檢定規(guī)程的要求
（1）布氏硬度計的試驗力允許誤差應(yīng)不大于 ±1.0%，變動度不大于1.0%。
（2）關(guān)于布氏硬度計的示值誤差和示值重復(fù)性的問題，布氏硬度計的示值誤差是指被檢硬度計顯示的硬度值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的相對誤差。檢查時在標(biāo)準(zhǔn)塊上均勻分布地測定5點，用5點算術(shù)平均值按下式計算其示值誤差。

式中 

——5點硬度算術(shù)平均值；H——標(biāo)準(zhǔn)硬度塊的硬度值。
布氏硬示值重復(fù)性的要求是為了保證硬度計的工作穩(wěn)定性和減少試驗數(shù)據(jù)的分散性。硬度計運動部件產(chǎn)生較大摩擦或刀刃、刀墊松動及磨損、球體在壓頭套內(nèi)固定不牢等，均會使示值變動度變大。另外，示值重復(fù)性還與標(biāo)準(zhǔn)塊的不均勻度有關(guān)。
硬度計示值誤差和示值重復(fù)性的要求見表。

一般情況下，布氏硬度計的檢定主要檢查其試驗 力、示值誤差及示值重復(fù)性。當(dāng)檢查不合格時，則應(yīng)檢查其垂直度、同軸度、壓痕測量裝置及壓頭等 ^[1]