布氏硬度试验方法
布氏硬度试验报告
布氏硬度试验报告1. 引言布氏硬度试验是一种常用的金属材料硬度测试方法，通过压入不同直径的钢球或钻头在被测试物体表面留下的印模的大小，来计算材料的硬度值。
本报告旨在介绍布氏硬度试验的原理和操作步骤，并通过实验结果分析材料的硬度特性。
2. 原理布氏硬度试验基于物质的形变行为，在试验中施加载荷，通过测量产生的印模面积来计算材料的硬度。
其原理可以分为以下几个步骤：1.选择合适的钢球或钻头：根据被测试材料的硬度范围选择合适的钢球或钻头。
2.施加外力：将被测试材料固定在试验平台上，由试验机施加从小到大的外力。
3.测量印模面积：根据布氏硬度计量尺的刻度值，测量印模的最大直径，并计算印模的面积。
4.计算硬度值：根据公式计算布氏硬度值，即外力除以印模面积。
3. 实验步骤步骤一：准备工作1.清洁被测试的金属样品，确保表面干净。
2.准备布氏硬度试验机，检查机器状态，确保正常运行。
步骤二：选择合适的试验参数1.确定试验所需的的钢球或钻头。
2.设置试验机的初始压力和压力递增量。
步骤三：进行试验1.将被测试样品放置在试验平台上。
2.按照设定的压力递增量，逐渐增加压力。
3.当达到设定的终止压力时，停止施压。
4.使用布氏硬度计量尺测量印模的最大直径。
5.计算印模的面积。
6.记录试验结果。
4. 实验结果与讨论根据实验所获得的数据，可以计算每个试验点的布氏硬度值，并绘制硬度-压力曲线。
通过分析曲线的趋势和变化，可以得出以下结论：1.根据曲线的斜率，可以判断材料的硬度变化趋势。
斜率越大，表示硬度越高。
2.在试验中观察到的突变点或剧烈变化的地方，可能是材料发生变化的临界点，需要进一步研究。
5. 结论通过布氏硬度试验，我们可以得到被测试材料的硬度值，并通过硬度-压力曲线分析材料硬度的变化趋势。
这有助于了解材料的强度和耐磨性，并对材料的选择和应用提供参考。
6. 参考文献（列出参考文献）以上是布氏硬度试验报告的演示，希望能对您有所帮助。
具体报告内容应根据实验目的和数据进行填充和修改，以准确反映所进行的实验及实验结果。
布氏硬度试验方法
布氏硬度计（GB/—2002）1. 布氏硬度计原理对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，测量试样表面的压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。
图1布氏硬度试验原理HB =F / S (1)=F /πDh (2)=×2F /πDh (3)=×2F/πD (D—) (4)式中：F ——试验力，N；S ——压痕表面积，mm；D ——球压头直径，mm；h ——压痕深度，mm；d ——压痕直径，mm2. 布氏硬度计的特点布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10mm球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。
它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。
此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，要分别完成测量操作和压痕测量，因此要求操作者具有一定的经验。
3. 布氏硬度计的应用布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。
布氏硬度试验还可用于有色金属、钢材和经过调质热处理的半成品工件，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。
布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成品检测。
4. 布氏硬度试验条件的选择如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直径D的选择。
这种选择不是任意的，而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。
布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头，3000kg试验力。
这一条件能够最大限度地体现布氏硬度的特点。
布氏硬度法
布氏硬度法一、布氏硬度法的概述布氏硬度法是一种测量材料硬度的方法，它是根据英国工程师布氏（Bryant）于1901年提出的硬度测量原理发展起来的。
布氏硬度法适用于测定黑色金属、有色金属、非金属矿物和金属合金等材料的硬度，是我国工业生产中广泛应用的一种硬度测试方法。
二、布氏硬度法的原理与计算布氏硬度法的基本原理是：在一定的试验力作用下，用一定直径的硬质合金球或金刚石圆锥尖端，在待测材料表面上均匀地施加一定的压力，然后根据压痕的直径或面积计算材料的硬度。
布氏硬度（HB）的计算公式为：HB = （F/S）× 100，其中F为试验力（单位：牛顿），S为压痕面积（单位：平方米）。
三、布氏硬度计的类型与使用方法根据试验力的施加方式，布氏硬度计可分为手动和自动两种类型。
手动布氏硬度计的操作步骤如下：1.选择合适的硬度计，根据待测材料的性质选择试验力大小和硬质合金球或金刚石圆锥的直径。
2.将硬度计平稳地放置在待测材料表面上，确保试验力垂直于材料表面。
3.施加试验力，保持一定时间后，卸除试验力。
4.观察并测量压痕的直径或面积，根据公式计算硬度。
四、布氏硬度法的应用领域布氏硬度法在工业生产、科研和检测等领域具有广泛的应用，可用于检验金属材料的硬度、强度、韧性等性能，为材料的选择、加工和质量控制提供重要依据。
五、布氏硬度法的优缺点优点：1.操作简便，试验速度快，适用于批量检测。
2.适用范围广泛，可测定多种材料的硬度。
3.硬度计算准确，具有较高的测量精度。
缺点：1.对试样表面要求较高，表面粗糙度较大时，测量结果偏差较大。
2.试验力较小，不适用于测定高硬度材料。
六、提高布氏硬度测试准确性的措施1.选用合适的试验力、硬质合金球或金刚石圆锥直径。
2.保证试验力施加均匀、稳定，避免冲击和振动。
3.精确测量压痕直径或面积，减小测量误差。
4.对待测材料表面进行适当处理，降低表面粗糙度对测量结果的影响。
总之，布氏硬度法是一种实用、可靠的硬度测量方法。
布氏硬度计怎么使用【详解】
以下为布氏硬度计使用方法：1、安装压头与试台：选择压头，并用无酸汽油清洗其球上附沾的防锈油，用棉花或质地较软的纱布擦拭干净，装入主轴衬套内，旋转紧定螺钉使其轻轻压于压头固定杆之扁平处，然后将试台安装在丝杠上。
再将试样平稳、密合地安放在试台上。
此时转动手轮23，使试台缓慢上升，试样与压头接触直至手轮与螺母产生相对滑动。
最后将压头紧定螺钉压紧于固定杆之扁平处。
2、选择试验力选用的试验力为1.839千牛（187.5公斤力）时，将砝码吊架12挂在大杠杆尾部刀刃上即可；若加上62.5公斤力的砝码就形成2.452千牛（250公斤力）的试验力；再加上500公斤的砝码便形成7.355千牛（750公斤力）试验力，以此类推。
3、选择试验力保持时间：试验力保持时间长短按表1选择好，然后将固定螺钉14松开，把圆盘内的弹簧定位器旋转到所需的时间位置上（圆盘红标志与名牌的时间标志12秒、30秒或60秒相对应），固定螺钉松开的程度应能保证圆盘作自由回转即可。
4、正式试验：以上准备工作就绪后，首先打开电源开关，接通电源，此时电源指示灯燃亮。
然后启动按钮开关，立即做好拧紧固定螺钉的准备，在保荷指示灯燃亮的同时迅速拧紧，使圆盘随曲柄一起回传直至自动反向和停止转动为止。
从保荷指示灯燃亮到熄灭为试验力保持时间。
5、检验并确定试验结果：试验结束后，转动手轮，取下试样，用随机所带的读数显微镜测量试样表面的压痕直径，将测得结果查表得出试样硬度值。
6、读数显微镜：有关读数显微镜的使用，请阅读读数显微镜使用说明书。
用此显微镜测定压痕读数时的光源必须注意，通常以中午的自然光线为适宜，若在灯光下读数，应注意光线对压痕直径大小的影响。
布氏硬度计原理：布氏硬度计的工作原理把一定直径的钢球，在一定试验力作用下,以一定的速度压入试样表面,经规定的试验力保持时间后卸除试验力。
以试样压痕球形表面积上的平均压力来表示金属的布氏硬度值。
布氏硬度计使用注意事项由于布氏硬度计属于一种测量工具，其最大的故障因操作方法不当等引起的误差，所以在测量之前，首先要确保布氏硬度计安装是否水平，以及钢球的表面是否光洁平整，其直径是否在允许的误差范围之内，而且在使用过程中，砝码是不可以垂直放置的，需要与布氏硬度计后盖而靠近，同时力点与刀刃的松动也会引起测量过程中的误差，所以在测量之前应当先进行对布氏硬度计的检查，而使用完毕后，要进行保养之后妥善保存。
布氏硬度实验报告
布氏硬度实验报告布氏硬度实验报告引言：硬度是材料抵抗外力的能力，是材料力学性能的重要指标之一。
布氏硬度试验是一种常用的硬度测试方法，通过对材料表面施加一定压力，然后测量压痕的直径来确定材料的硬度。
本实验旨在通过布氏硬度试验，研究不同材料的硬度特性。
实验方法：1. 实验仪器：本次实验使用的硬度计为布氏硬度计，其主要由压头、刻度盘和支架组成。
2. 实验材料：本次实验选取了不同材料的样品，包括金属材料、陶瓷材料和塑料材料。
3. 实验步骤：(1) 准备工作：将待测样品放置在水平台上，并调整支架使其与样品表面垂直。
(2) 施加压力：使用硬度计的压头，以一定的压力施加在样品表面上，保持一定时间，使压头完全压入样品表面。
(3) 测量压痕直径：将刻度盘放在压痕上，通过显微镜观察压痕的直径，并记录下来。
(4) 数据处理：根据实验数据，计算出不同材料的布氏硬度值，并进行比较分析。
实验结果与讨论：1. 金属材料的硬度特性：金属材料通常具有较高的硬度，因其内部结构具有规则的晶体结构。
在实验中，我们选取了铁、铝和铜三种常见金属材料进行测试。
实验结果表明，铁的布氏硬度值最高，铝次之，铜的硬度最低。
这与金属的晶体结构有关，铁具有较为紧密的晶格结构，因此具有较高的硬度；而铜的晶体结构较为松散，故硬度较低。
2. 陶瓷材料的硬度特性：陶瓷材料具有良好的耐磨性和高硬度，因此在实验中我们选取了瓷砖和陶瓷块进行测试。
实验结果显示，瓷砖的布氏硬度值较高，而陶瓷块的硬度较低。
这是因为瓷砖中含有较高比例的硬质颗粒，而陶瓷块中则含有较多的填充剂，导致硬度降低。
3. 塑料材料的硬度特性：塑料材料的硬度通常较低，因其分子结构中含有较多的链状结构和间隙。
在实验中，我们选取了聚乙烯和聚苯乙烯两种常见塑料进行测试。
实验结果显示，聚苯乙烯的布氏硬度值较高，而聚乙烯的硬度较低。
这是因为聚苯乙烯分子链更加紧密，而聚乙烯分子链较为松散，导致硬度差异。
结论：通过布氏硬度实验，我们研究了不同材料的硬度特性。
布氏硬度介绍及其操作说明
HB: T: 10
601.5 N: 01
3000/10
LOADING
TIME
TIME
CLR-D
DWELL
LIGHT
LIGHT
CLR-F
FORCE
FORCE
试验状态
图4 1 输出显示用 LCD 液晶显示器和发光二级管。显示屏显示 D1、D2 输入值，HB 硬 度值、实际试验力(瞬时)、试验力/球压头、保荷时间、硬度测试次数、加卸荷 状态。 2 试验力显示：在加荷试验时，显示出实际试验力(瞬时值 kg)，如 3000kg。 3 保荷时间，当加荷结束时，保荷时间呈倒计时，保荷时间范围从 05~60 秒，共 12 档，一般设在 15 秒。 4 试验状态显示，试验时分为三个阶段，加荷阶段 LOADING 灯亮，保荷阶段 DWELL 灯亮，卸荷阶段 UNLOADING 灯亮。 5 输入功能键， 面板上共设 9 个键。 两个为保荷时间増减键， 两个为力值増减键， 两个为光源増减键.每按一下，应发出“嘟”声，当发出“嘟叻叻…”较长声， 表示该值已达到最大值或最小值；一个停止键，两个清零键(CLR-F、 CLR-D)。 使保荷时间增加。每按一下 TIME+ 键，则会发出“嘟”的一声，表 示保荷时间增加 5 秒。 使保荷时间减少。每按一下 TIME- 键，则会发出“嘟”的一声，表 示保荷时间减少 5 秒。
LIGHT-
FORCE+
FORCE-
CLR-D
CLR-F
置零键——当负荷全部卸除后（工件与压头脱开） ，试验力显示还有 余数，按该键置零。 停止键——硬度计在试验时需要停止请按此键。按此键后，仪器停 止加荷恢复到起始位置。
STOP
硬度计的使用步骤： 1 将试样稳固地放置于试台上，保证在试验过程中不发生位移和绕曲。 2 打开电源开关，杠杆自动调整进入起始位置，面板显示 D1:、D2:，HB:。如显 示试验力剩余值， 按 CLR-F 键清除。 开机时试验力设定在 3000kg， 压头直经 10mm， 时间设定在 15 秒。本仪器的试验力有 2 组共十二级； 第 1 组：62.5kg~250kg，手动加力>30kg，即自动加荷。 第 2 组：500kg~3000kg，手动加力>90kg，即自动加荷。 3 仪器试验前的准备工作就绪后，转动手轮，当试件接触压头的同时试验力也开 始显示，试验力接近自动加荷值时，必须缓慢上升，仪器发出“嘟”响声，应停 止转动手轮，加荷指示灯 LOADING 亮，试验力自动加载，运行到达所选定的试 验力时，保荷开始，保荷指示灯 DWELL 亮，加荷指示灯暗，并进入倒计时，待 保荷时间结束，保荷指示灯暗，自动进行卸荷，同时卸荷指示灯 UNLOADING 亮， 卸荷结束后指示灯暗时， 反向转动旋轮使工件与压头脱开， 杠杆回复到起始位置。 一次测试结束。
布氏硬度法
布氏硬度法
摘要：
一、布氏硬度法的概念
二、布氏硬度法的原理
三、布氏硬度法的应用领域
四、布氏硬度法的优缺点
五、与其他硬度测试方法的比较
六、总结
正文：
布氏硬度法是一种常用的金属硬度测试方法，由瑞典物理学家约翰尼斯·布氏于19 世纪末发明。
该方法通过钢球或硬质合金球在一定的试验力下对材料进行压痕，然后根据压痕的大小来判断材料的硬度。
布氏硬度法的原理是：在一定的试验力下，用钢球或硬质合金球对材料进行压痕，压痕的大小与材料的硬度成正比。
根据压痕的直径，可以查表得到相应的硬度值。
布氏硬度计有多种试验力，如1000gf、3000gf 等，不同的试验力适用于不同硬度的材料。
布氏硬度法广泛应用于钢铁、有色金属、铸铁等金属材料的硬度检测。
在制造业、汽车工业、航空工业等领域有着广泛的应用。
此外，布氏硬度法还适用于硬质合金、陶瓷等非金属材料的硬度测试。
布氏硬度法的优点是测量结果直观，操作简单，适用于多种材料。
然而，该方法也存在一定的局限性，如对试样表面质量要求较高，压痕较大，对材料
性能有一定影响等。
与其他硬度测试方法相比，布氏硬度法具有较高的测量精度和可靠性。
与洛氏硬度法相比，布氏硬度法的压痕较大，对材料性能影响较大，但测量结果更直观，易于理解。
与维氏硬度法相比，布氏硬度法的测量范围更广，适用于不同硬度的材料。
总之，布氏硬度法是一种常用的金属硬度测试方法，具有较高的测量精度和可靠性。
金属材料布氏硬度试验第一部分试验方法
金属材料布氏硬度试验第一部分试验方法
布氏硬度试验是常用的金属材料硬度测试方法之一，通过在金属材料表面施加一定压力，测量压入钢球或钻石锥锐尖所产生的压印直径，从而计算出硬度值。
布氏硬度试验主要分为两个部分：第一部分是准备工作，第二部分是试验操作。
第一部分：准备工作
1. 确定试验材料：根据需要测试的金属材料类型，选择相应的试验方法和试验载荷标准。
2. 磨平试样：将试样切割或锯割成适当的形状和尺寸，然后用砂纸或磨料将试样表面磨平，确保试样表面平整。
3. 清洁试样：用酒精或丙酮等溶剂清洁试样表面，确保无油污和杂质。
第二部分：试验操作
1. 将经过准备的试样放在试验台上，将布氏硬度计放置在试样表面上。
2. 选择合适的试验载荷：根据试样的硬度范围选择合适的试验载荷。
一般来说，当试样的硬度较低时，使用较小的试验载荷；当试样的硬度较高时，使用较大的试验载荷。
3. 施加试验载荷：通过手动或电动方式施加试验载荷，使硬度计的压头与试样表面接触，并保持一定的时间，典型情况下为15-30秒。
4. 释放试验载荷：将试验载荷释放，使压头与试样分离。
5. 测量压印直径：使用显微镜或硬度计的读数仪表，测量压印
直径的两个最大对称距离。
通常，测量读数仪表有两个模式，一个用于钢球硬度计，一个用于钻石锥硬度计。
6. 计算硬度值：根据测得的压印直径和试验载荷值，使用硬度计算公式计算出布氏硬度值。
需要注意的是，在实施布氏硬度试验之前，需要熟悉试验设备的操作方法，并确保硬度计的压头和试样表面之间无杂质。
此外，为获得准确的硬度值，应随机选择多个试验点，并在不同位置进行多次试验。
布氏硬度试验原理与检测方法
布氏硬度试验原理与检测方法
试验方法一般包括以下几个步骤：
1.准备试样：将待测试的金属材料切割成适当尺寸的试样，并进行必要的抛光和清洁，以确保试样表面平整和干净。
2.选择布氏硬度试验机：根据试样的硬度范围选择合适的试验机和适当的压头。
3.放置试样：将试样放置在试验机的试样台上，并固定好。
4.选择加载力：根据试样的硬度范围选择一个适当的加载力。
较软的材料一般使用较小的加载力，而较硬的材料需要较大的加载力。
5.执行试验：通过旋转螺丝或手动控制，将加载头压入试样表面，并保持一定的时间。
通常，试验时间为10到15秒。
6.观察凹痕：试验结束后，用显微镜观察试样表面的凹痕，并使用一个测量仪器（如目镜或显微尺）来测量凹痕的直径或长度。
7.记录试验结果：将所得的数据记录下来，并使用布氏硬度计算公式计算出试样的布氏硬度值。
布氏硬度的计算公式为：HB=P/A，其中HB为布氏硬度值，P为加载力（单位为N），A为凹痕表面的受压面积。
需要注意的是，布氏硬度试验的结果受到多种因素的影响，包括试验温度、试样尺寸、试样形状、试样表面质量等。
因此，在进行布氏硬度试验时，需要按照相关国家或行业标准的要求进行操作，以确保结果的准确性和可比性。
布氏硬度试验方法简单、使用方便，广泛应用于金属材料和热处理工艺的质量控制和表征。
它可以快速测量材料硬度，提供了评价金属材料强度、耐磨性等重要性能的重要依据。
同时，布氏硬度试验还可以预测材料的可加工性和疲劳寿命，对工程设计和材料选择具有重要意义。
布氏硬度试验原理与检测方法
对于以压入法进行的硬度试验而言，一般认为，硬度 是物质抵抗另一较硬的，具有一定形状和尺寸的物体压入 其表面的能力。
1.2硬度的试验分类及其特点
硬度试验分类：按施加试验力的方法分为静载压入法和动载试验法， 静载试验法：布氏硬度、洛氏硬度及维氏硬度试验等。 动载试验法：肖氏硬度、里氏硬度等。
3．精度高 布氏硬度试验由于压痕较大，具有较高的测量精度，这个方法简单易行
，误差因素较少，因而数据稳定、可靠，精度较高。 4. 不足之处：操作时间较长，对不同软硬材料试样要选择和更换压头及检测 力，压痕测量也较费时间
作业
1.熟悉硬度计的结构与操作。 2.了解布氏硬度的基本原理及载荷与压头的选用原则。 3.熟悉读数显微镜的使用 4.测定退火碳钢20＃、45＃及T8钢的布氏硬度，绘出硬 度－含碳量关系曲线。 5.分析含碳量—平衡组织－硬度之间的关系。
式中：F—试验力，kgf； s——压痕表面积，mm h——压痕深度，mm2。
式中：D—球压头直径，mm； F——试验力，N； d——压痕平均直径，mm；
3.3布氏硬度相似原理及其应用
布氏硬度计有多种钢球，多种载荷供试验选择。在 进行布氏硬度试验时，照常理分析，对应同一试样采用 不同直径钢球与变化试验力时，凹印面积会有变化，但 单位面积上的抗力应该是相同的 ，即布氏硬度值应为 常数。实际上，在硬度检测中试验力与钢球任意变换时， 直径的变化与凹印面积的变化在球冠与接近球径处是非 线性关系的，对于软硬差异大的材料，压头压入深浅不 同对应其应力状况也是复杂的。所以上述理想状况是不 存在的，即在布氏硬度试验中，不能任意选择压头和试 验力，必须遵守一定的原则，这就是相似原理。
布氏硬度法
布氏硬度法一、介绍布氏硬度法是一种常用的材料硬度测试方法，由英国科学家布氏（Brinell）于1900年提出。
该方法通过在材料表面施加一定的载荷，然后测量载荷产生的印痕直径，从而确定材料的硬度。
二、测试原理布氏硬度测试原理基于材料的塑性变形，测试时使用一定直径的钢球或硬质合金球，通过在材料表面施加一定的载荷，使球头压入材料表面形成一个凹坑。
载荷大小一般在500至3000千克之间。
三、测试过程1.准备：选择适当直径的钢球或硬质合金球，并将其安装在布氏硬度试验机的压头上。
2.清洁：将待测试的材料表面清洁干净，确保无尘、无油污等杂质。
3.定位：将试验机的压头与待测试材料表面对准，并确保垂直于表面施加力。
4.施加载荷：通过试验机控制系统施加一定的载荷，使球头压入材料表面。
5.测量印痕直径：在载荷施加后，移除载荷并取下压头，使用显微镜或放大镜测量印痕的直径。
6.记录数据：记录载荷大小、印痕直径等数据。
四、计算硬度值布氏硬度的计算公式为：硬度值 = 施加载荷 / 印痕表面积。
其中印痕表面积可以通过印痕直径计算得到。
五、优缺点优点：1.适用范围广：布氏硬度法适用于各种金属和非金属材料的硬度测试。
2.精度较高：布氏硬度测试结果相对准确，可以提供材料的硬度数值。
缺点：1.试验时间较长：相对于其他硬度测试方法，布氏硬度测试需要较长的时间来完成。
2.表面处理要求高：材料表面需要清洁干净，不能有杂质影响测试结果。
六、应用领域布氏硬度法广泛应用于各个行业中，特别是材料科学和工程领域。
以下是一些常见的应用领域： 1. 金属材料：布氏硬度测试可用于金属材料的硬度评估，例如钢铁、铝合金等。
2. 塑料材料：布氏硬度测试可用于塑料材料的硬度评估，例如聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等。
3. 陶瓷材料：布氏硬度测试可用于陶瓷材料的硬度评估，例如瓷砖、陶瓷器皿等。
4. 复合材料：布氏硬度测试可用于复合材料的硬度评估，例如纤维增强复合材料。
布氏硬度测量方法
简介及检测方法
一、原理及计算公式
1、原理 在规定的检测力（F）的作用下，将一直径为（D）的钢球（或硬质 合金球）压入试验表面，保持一定时间，然后去除检测力。检测试验 表面上压痕直径（d)。根据d可计算出压痕凹印面积（A）。布氏硬度 值是检测力除以压痕球形表面积所得的商。压痕大，表示钢球压入深， 硬度值低；反之则硬度高。
245.2 N
Step3：
完成上述选择之后应进行初步试验，确定压痕直径是否满足 0.24D<d<0.6D，最理想的d值为0.375D。如果满足这一要求，就可进 行正式测试，并查表得到布氏硬度值。如果不满足这一要求，当压痕 直径小于0.24D时，说明压痕过小，应重新选择大一些的试验力。当 压痕直径大于0.6D时，说明压痕过大，应重新选择小一些的试验力。
2、计算公式
式中： F — 牛顿（N） D，d — 毫米（mm)
二、应用范围及有缺点
适用：适合具有大晶粒金属材料的测定，如铸铁、有色金 属及合金、各种退火、调质处理后的材料及大多数毛胚件。
优点：具有高的测量精度，因此复现性和代表性好。 缺点：操作时间长、压痕测量也费时。
三、检测方法
硬度符号 HBS 10/3000 HBS 10/1500 HBS 10/1000 HBS 10/500 HBS 10/250 HBS 10/125 HBS 10/100 HBS 5/750 HBS 5/250 HBS 5/125 HBS 5/62.5
HBS 5/21.25
HBS 5/25
0.102F/D2 30 15 10 5 2.5 1.25 1 30 10 5 2.5
（依据GB/T231.1—2002 ）
布氏硬度试验方法
布氏硬度试验方法
布氏硬度试验的基本原理是，在一定负荷下，用一块具有定位凸台的
球形压头对试样施加压力，压头与试样之间的力产生塑性变形，形成一个
圆形印痕。
然后测量形成的圆形印痕的直径，这个直径被称为布氏硬度值，用HB表示。
布氏硬度值越大，表示材料越硬。
1.选择合适的试样：试样应具有充分的厚度，以保证在试验过程中产
生的塑性变形不会扩展到背面。
2.准备试验设备：准备好布氏硬度试验机器，包括压头、负荷机构和
显微镜。
3. 调节试验参数：根据测试材料的硬度范围，选择适当的负荷和压
头直径。
一般来说，负荷范围为500~3000kgf，压头直径为1~10mm。
4.定位试样：将试样放置在试验台上，调节试验台的高度和位置，使
得压头能够准确地施加在试样上。
5.施加负荷：启动试验机器，让压头以稳定的速度下压，施加预定的
负荷。
保持压头施加负荷的时间通常为10~30秒，以保证塑性变形的充分
发生。
6.退压和卸载：在负荷作用完毕后，停止施加负荷，然后缓慢将压头
得中心位置退回。
7.测量印痕直径：使用显微镜测量形成的圆形印痕的两个正交直径，
计算平均值。
8. 计算布氏硬度值：使用布氏硬度公式计算得到硬度值，公式为HB = 施加负荷（kgf）/（3.14 * 印痕直径（mm）* 印痕直径（mm）/ 16）。
总之，布氏硬度试验是一种常见的金属材料硬度测试方法，它通过测量压头施加在试样表面形成的圆形印痕的直径，评估材料的硬度。
这种方法简便可靠，广泛应用于工程领域。
布氏硬度实验原理
布氏硬度实验原理布氏硬度实验是一种常用的金属硬度测试方法，它可以通过对金属表面施加不同程度的压力，来测量金属的硬度。
本文旨在介绍布氏硬度实验的原理、试验步骤及实验注意事项，希望对初学者提供一定指导。
布氏硬度实验原理：布氏硬度实验是利用器械对样品施压，然后根据缺口长度，计算出硬度值。
其原理是将钢珠或钨珠用一个标准压头施压于试样表面，压力大小为测试所需硬度值的一部分，再依据缺口长和钢珠或者钨珠的压痕的直径来计算出硬度值，软性材料常采用球法硬度试验（HB)。
而硬度计针下嵌入材料的深度来测定硬度的指标就成为洛氏硬度(简写为HRL)。
试验步骤：布氏硬度实验是使用一种称为硬度计的仪器进行的。
以下是一般步骤：1.准备好硬度计和需要测试的金属样品。
2.将样品固定到硬度计台面上，然后轻轻旋转硬度计上的压头，使其位于正确的测试位置。
3.使用一个螺旋装置调整压头的高度，直接压头轻轻接触金属表面即可。
4.施加测试压载，持续约10-15秒。
压载后移除压头，然后测量形成的缺口长度，并记录。
5.根据缺口长度和测试压载大小，使用一个标准化的硬度公式计算硬度值。
现在很多硬度计都有自动计算功能。
实验注意事项：1.在进行布氏硬度实验时，需保证测试的样品表面足够平整，无显微裂纹，以免影响测试结果。
2.参与这种实验的人员需了解硬度公式的简单计算方法，及硬度计的正确使用方法。
3.执行硬度测试时，应保证其环境温度和湿度稳定，以减少因温度和湿度的变化对测试结果的干扰。
4.严格遵循标准的测试程序，并注意使用正确的测试压载和合格的测试问题，以确保在最大程度上减少误差。
布氏硬度实验作为一种非破坏性测试方法，常用于工业领域中材料的检测和质量保证工作中。
希望读者在进行该实验时，能够掌握实验方法，严格遵守安全操作规程，以保证测试准确性，避免任何危险。
布氏硬度试验方法-GBT231
3．试验条件 (1)加荷速度的变化； (2)试验力保持时间的误差； (3)室温及环境状态不好。
4.人员误差 (1)操作不当； (2)感准及读数误差。
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7.试验报告要求
除非另 有 规定 , 试 验报告应至少 包括 以下 内容 : ▪ GB/T231的 本部分编号 ▪ 有关试样 的详 细描述 ; ▪ 试验 日期 ▪ 如 果试验温度不在 10C~35℃ 之 间 , 应 注 明试验温度 ; ▪ 如果 比值不在 0.24 ~0. 60之 间 , 应该注明压痕直径与压头直径 的 比； ▪ 当转换成另 一硬度标尺 的硬度值时 , 转 换标准应注 明 。
1．试验仪器 (1)试验力： a．珐码的精度； b．加力机构的摩接力及惯性力； c．力杠杆比的变化； d．作用力与试台台面的垂宣度； e．加力过程是否平稳。 (2)硬质合金球压头： (3)测量显微镜：
2. 试祥 (1)试样厚度不够； (2)压痕之间及压痕与试样边 缘距 (3)表面状态及表面粗极度不 好； (4)工作面与支承面平行性超 标。
4. 压头直径的确定
试验时，首先根据试样材料和厚度来确定球体压头直径。当试验条件和试样厚度允许时，应尽量选用直径10mm球体压 头进行试验，以便能够较真实反映金属平均硬度和便于准确测量较大压痕。标准中规定了10mm、5mm、2.5mm和1mm等4 种直径的球体压头。
在试验过程中，若使用的压头直径不能满足试样厚度时，应选择下一档直径的球体压头 。当改变压头直径时，应保持 原F／D2 这一常数不变，才可与采用其他压头直径试验结果进行比较 。
6. 在整个试验期间，硬度计不应受到影响试验结果的冲击和震动。 7. 测量每个压痕两相互垂直方向的直径，两个读数的平均值计算布氏硬度。表面研磨试样，建议磨
三种硬度方法
硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬的判据，是一个综合的物理量。
材料的硬度越高，耐磨性越好，故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一。
硬度的测定常用压入法。
把规定的压头压入金属材料表面层，然后根据压痕的面积或深度确定其硬度值。
根据压头和压力不同，常用的硬度指标有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度（HV）。
一、布氏硬度1、试验原理用直径为D的淬火钢球或硬质合金球，以相应的试验力F压入试样表面，保持规定的时间后卸除试验力，在试样表面留下球形压痕，如左图所示。
布氏硬度值用球面压痕单位面积上所承受的平均压力表示。
用淬火钢球作压头时，布氏硬度用符号“HBS”表示;用硬质合金球作压头，布氏硬度用符号“HBW”表示。
HBS(HBW)：用钢球（硬质合金球）试验的布氏硬度值；F：试验力（N）；d：压痕平均直径（mm）；D：钢球（硬质合金球）直径（mm）．布氏硬度的单位为N/mm2，但习惯上只写明硬度值而不标出单位。
2、选择试验规范在进行布氏硬度试验时，钢球直径Ｄ、施加的试验力Ｆ和试验力保持时间、应根据被测试金属的种类和试样厚度，按下表所示的布氏硬度试验规范正确地进行选择。
布氏硬度试验规范材料布氏硬度0.102Ｆ/D 2 备注钢及铸铁＜ 140＞ 1401030Ｆ单位：ＮＤ单位： mm由布氏硬度值的计算公式可以看出，当所加试验力Ｆ与钢球（或硬质合金球）直径Ｄ已选定时，硬度埴HBS（HBW）只与压痕直径d 有关。
d 越大，则HBS（HBW）值越小，表明材料越软；反之，d 越小，HBS（HBW）值越大，表明材料越硬。
除了采用钢球（或硬质合金球）直径Ｄ为10ｍｍ，试验力Ｆ为3000ｋｇｆ（２９４２１Ｎ），保持时间10－15s的试验条件外，在其它试验条件下测得的硬度值，应在符号HBS的后面用相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持时间。
布氏硬度试验(newest)
实验二 布氏硬度试验一、实验目的：1、熟悉TH600布氏硬度计测量金属硬度的原理及其操作方法；2、理解根据压痕直径计算出布氏硬度值的方法；3、练习布氏硬度计算值表格的查阅。
二、实验原理：布氏硬度测量方法原理是将一定直径的硬质合金球施加试验力压入试样表面经规定的保持时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕的直径，见图1。
图2-1 布氏硬度测量原理图由压头球直径D 和测量所得的试样压痕直径d 可算出压痕面积，即：:S =1(2D D π （2-1） 于是布氏硬度值可由以下式算出：布氏硬度=常数×试验力/压痕表面积，即：0.102HBW = （2-2）上式中: 12()/2d d d =+；D, d 单位为mm ；F 单位为N 。
为使用方便，布氏硬度值可由布氏硬度计算值表查出（见附录1）。
TH600 布氏硬度计外观结构见图2。
TH600 布氏硬度计采用布氏硬度（BRINELL ）测量原理，可进行布氏硬度测量，适用于未经淬火钢、铸铁、有色金属及质地较软的轴承合金等材料。
具有测试精度高，测量范围宽，试验力自动加载、自动保持计时、自动卸载等特点。
可广泛应用于计量、机械制造、冶金、建材等行业的检测、科研与生产。
测定硬度范围：8~650HBW 。
图2-2 TH600 布氏硬度计外观图本硬度计所带读数显微镜为20 倍，鼓轮最小刻度值为0.01mm ，使用时应合理利用光源。
测量较小压痕直径时，也可以应用其它更大放大倍数的读数装置以提高读数准确度。
使用本机时试验力的选择应保证压痕直径在0.24D ～0.6D 之间；试验力-压头球直径平方的比率（20.102/F D ）应根据材料和硬度选择（见附录4），当试样尺寸允许时，优先选用10mm 的球压头。
三、实验仪器：1、TH600布氏硬度计主机1台2、标准硬度块1块3、被测试样1块4、20倍读数显微镜1台5、硬质合金球压头1颗6、圆形平面样品台1块四、实验步骤：1、测试准备检查接好的电源线，打开电源开关，电源指示灯亮。
布氏硬度试验方法
布氏硬度计（GB/T231.1—2002）1.布氏硬度计原理对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，测量试样表面的压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。
图1布氏硬度试验原理HB =F / S (1)=F /πDh (2)=0.102×2F /πDh (3)=0.102× 2F/ πD (D—) (4)式中：F ——试验力，N；S ——压痕表面积，mm；D ——球压头直径，mm；h ——压痕深度，mm；d ——压痕直径，mm2. 布氏硬度计的特点布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10mm球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。
它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。
此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，要分别完成测量操作和压痕测量，因此要求操作者具有一定的经验。
3. 布氏硬度计的应用布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。
布氏硬度试验还可用于有色金属、钢材和经过调质热处理的半成品工件，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。
布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于成品检测。
4. 布氏硬度试验条件的选择如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直径D的选择。
这种选择不是任意的，而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。
布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头，3000kg试验力。
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布氏硬度计（GB/T231.1—2002）
1.布氏硬度计原理
对直径为D的硬质合金球压头施加规定的试验力，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力，测量试样表面的压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。
图1布氏硬度试验原理
HB =F / S (1)
=F /πDh (2)
=0.102×2F /πDh (3)
=0.102× 2F/ πD (D—) (4)
式中：F ——试验力，N；
S ——压痕表面积，mm；
D ——球压头直径，mm；
h ——压痕深度，mm；
d ——压痕直径，mm
2. 布氏硬度计的特点
布氏硬度试验的优点是其硬度代表性好，由于通常采用的是10mm球压头，3000kg试验力，其压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均值，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响，因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料。
它的试验数据稳定，重现性好，精度高于洛氏，低于维氏。
此外布氏硬度值与抗拉强度值之间存在较好的对应关系。
布氏硬度试验的缺点是压痕较大，成品检验有困难，试验过程比洛氏硬度试验复杂，要分别完成测量操作和压痕测量，因此要求操作者具有一定的经验。
3. 布氏硬度计的应用
布氏硬度计主要用于组织不均匀的锻钢和铸铁的硬度测试，锻钢和灰铸铁的布氏硬度与拉伸试验有着较好的对应关系。
布氏硬度试验还可用于有色金属、钢材和经过调质热处理的半成品工件，采用小直径球压头可以测量小尺寸和较薄材料。
布氏硬度计多用于原材料和半成品的检测，由于压痕较大，一般不用于
成品检测。
4. 布氏硬度试验条件的选择
如同洛氏硬度试验关于标尺的选择一样，布氏硬度试验也要遇到试验条件的选择问题，即试验力F和压头球直径D的选择。
这种选择不是任意的，而是要遵循一定的规则，并且要注意试验力和压头球直径的合理搭配，应用起来比洛氏硬度试验略显复杂。
布氏硬度试验最常用的试验条件是采用10mm直径的球压头，3000kg试验力。
这一条件能够最大限度地体现布氏硬度的特点。
但是由于试样材质不同，硬度不同，试样大小，薄厚也不同，一种试验力，一种压头自然不能满足要求。
在试验力和压头球直径的选择方面需要遵循以下两个规则：
4.1 规则一，要使试验力和球压头直径的平方之比为一个常数。
即
F/D2=F1/D12 = F2/D22 =K (5)
图2布氏硬度压痕相似原理
这个规则来源于相似律。
根据布氏硬度试验的相似律，在图２中不同直径的球压头D1、D2在不同的试验力F1、F2作用下压入试样表面，压痕直径d1、d2是不同的，但是只要压入角Ø1、Ø2相同，压痕就具有相似性。
这时试验力和压头球直径的平方之比就是一个常数。
在这种条件下，采用不同的试验力和不同直径的球压头，在同一试样上测得的硬度值是相同的，在不同的试样上测得的硬度值是可以相互比较的。
试验力与压头球直径平方之比在采用公斤力的旧标准中表示为F/D2，在采用牛顿力的新标准中表示为0.102 F/D2。
测试钢铁材料，通常采用3000kg力，10mm球的试验条件，有
K=F/D2=30
测量范围为100~650HBW。
根据相似律，采用750kg力，5mm球；187.5kg力，2.5mm球；1850kg力，7.26mm球时，K值都是30，测量范围也都是100~650HBW，各种不同组合在测试同一试样时，其硬度值应该是相等的。
4.2 规则二，试验后要使压痕直径处于以下范围内：
0.24D≤d≤0.6D (6)
否则试验结果是无效的,应选择合适的试验力重新试验。
人们的大量试验表明，当压痕直径在0.24D~0.6D之间时，测得的硬度值与试验力大小无关。
布氏硬度试验可选择的试验力从3000kg到1kg大约有20个级别。
布氏硬度试验可选择的压头直径为Ø10mm、Ø5mm、Ø2.5mm、Ø1mm共4种。
布氏硬度试验可选择的0.102F/D2值为30、15、10、5、2.5、1共6种。
标准GB/T231.1—2002中规定的试验条件如表1所示。
表1布氏硬度试验条件
标准GB/T231.1—2002中规定试验力和压头直径平方之比（0.102F/D2）应按材料的种类和硬度范围来选择，如表２所示。
表２试验力—压头直径平方之比的选择
料，根据其不同的硬度范围，有2~3种0.102F/D2值可供选择。
4.3布氏硬度试验条件的选择过程：
4.3.1根据材料种类和硬度范围，按表2选择0.102F/D2值，一般较硬的材料选择较高的0.102F/D2值，较软的材料选择较低的0.102F/D2值，钢铁材料只选择0.102F/D2＝30一个值。
4.3.2根据试样的厚度和大小选择压头直径D和试验力F，对于较厚、较大的试样，应尽量选用Ø10mm的压头和相应的试验力，因为这样最能体现布氏硬度计的特点。
对于较薄、较小的试样，应选用较小的压头和较小的试验力。
以保证满足布氏硬度试验关于“试样厚度应大于压痕深度的8倍”的要求。
4.3.3完成上述选择之后应进行初步试验，确定压痕直径是否满足0.24D<d<0.6D。
如果满足这一要求，就可进行正式测试，并查表得到布氏硬度值。
如果不满足这一要求，当压痕直径小于0.24D时，说明压痕过小，应重新选择大一些的试验力。
当压痕直径大于0.6D时，说明压痕过大，应重新选择小一些的试验力。
5布氏硬度与抗拉强度的关系
由于布氏硬度试验能够反映出试样较大范围内的综合性能，因此布氏硬度与材料的其他机械性能关系密切，尤其是与抗拉强度存在近似的换算关系：
σb=K•HB (7)
式中：σb—抗拉强度值，MN/m2；
K—常数，不同材料有不同的数值；
HB—材料的布氏硬度值
通过测试布氏硬度可以间接得到材料的抗拉强度。
这一点在生产实际中具有重大意义。
可以通过测量硬度的方法得到近似的强度值，这样既可以提高工作效率，又可以节省材料。
部分金属材料的换算关系如表3所示。
表3部分金属硬度与强度换算关系：
时间：2006.9.10。