布氏硬度檢測方法原理及計算公式介紹

作者:硬度計服務商創誠致佳

發布時間:2023-07-07

布氏硬度檢測方法初是在1899~1900年間由瑞典工程師布利爾(JA Brinell)在研究熱處理對軋鋼組織影響時提出來的。這種方法使用早，由于其壓印痕較大，因而硬度值受試樣組織顯微偏析及成份不均勻的影響輕微，檢測結果分散度小，復現性好，能比較客觀地反映出材料的客觀硬度。這止是布氏檢測方法成為最，廣泛和常用的硬度檢測方法之一的原因。

布氏硬度檢測方法原理

在規定的檢測力(F)作用下將一定直徑(D)的鋼球(或硬質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。單位為9.807 N/mm。壓大(即 F/A 值小)表示鋼球人深，硬度值低;反之則硬度值高。

布氏硬度檢測方法計算公式

式(1-3)是國家標準GB231-63《金屬布氏硬度試驗方法》中使用的··個公式，從1984 年4 月發布GB 231-84 金屬布民硬度試驗法標準并于 1986 年3 月開實施新標準后，試驗條件和計算公式都有所變化。因為在國際單位制(SI)中現行力值的計算單位由千克力(kgd)改為牛頓(簡稱牛N)。兩種單位的換算關系為:1kef=9，80665 N;IN=0.101972 kg=0.102 k根據國際標準化組織(IS0)的規定。為了保持原硬度試驗中的硬度數值不變，布民硬度值計算公式相應改變為:

式(I-4)表達力值單位為牛頓。表示在特定條件下 9.80 N/mm為一布氏硬度單位。因為!kg=9.807 N，所以試驗力改用N后，公式乘以0.102 其結果與原用千克力是相同的。因此，所有原用試驗力為千克力單位的技術文件、書刊、手冊中的布氏硬度數值仍然是有效的。不因試驗力力值單位的改變而修改。式(1-4)為 CB231一84 布民硬度數值的計算公式。一般硬度檢測時均不必用以卜公式去計算，而是在測得樂痕直徑(d)后，通過查表得到硬度值，壓痕直徑(d)與不同試驗力下布氏便度(HBSHBW)值對照關

系見表2-1。應該指出: 公式(1-1)中的 A 所指的是壓痕印面積。此時，HB 所代表的是單位叫印面積上的壓應力。布利奈爾為仆么采用凹印面積而不采用投影面積，是企圖以此來補償金屬硬化對所測得硬度值的影響。但是，這種補償是不完全的。克·梅耶爾(KMeyer)認為取單位壓痕投影面積上承受的應力作為硬度計算較為合理，提出了用投影面積計算的辦法，這就是梅氏硬度。其公式如下;

式中Ad-壓痕的投影面積/mm;

d-壓痕的直徑/mm;

H梅一梅氏硬度符號。

梅氏硬度雖有它的合理性也曾在國際硬度會議上得到承認因布氏硬度試驗法在世界各國已沿用長久，現在仍在廣泛使用，故梅氏硬度試驗法目前尚未得到普及。

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