布氏硬度计

布氏硬度计布氏硬度计可用于测试铸件、锻件、供货状态的钢材、有色金属及经过调质热处理的半成品钢铁工件。 这是一种可以在车间使用的便携式仪器，操作简单，携带方便，可现场测试大型工件而不必取样，可实现大型工件的逐件检测。

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和软钢，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。

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。

布氏硬度计是测量金属布氏硬度的精密计量仪器，尽管布氏硬度计种类较多，构造各异，但必须满足下述的技术要求。

1. 布氏硬度计的结构应能满足《金属布氏硬度试验方法》国家标准中对试验规范的要求。

（1）布氏硬度计应配有上述标准要求的各种规格的球体压头。其允许的直径公差、表面质量以及对球体 的硬度要求见表。

（2）试验时应可根据需要施加预定的试验力或 9.807～29420N（1～3000kgf）范围内的试验力。

（3）应能均匀平稳地施加试验力，不得有冲击和振动。试验力施加时间为2～8s，并能根据试验材料的性质选择和控制试验力保持时间。

2. 布氏硬度计应满足检定规程的要求

（1）布氏硬度计的试验力允许误差应不大于 ±1.0%，变动度不大于1.0%。

（2）关于布氏硬度计的示值误差和示值重复性的问题，布氏硬度计的示值误差是指被检硬度计显示的硬度值与标准值之间的相对误差。检查时在标准块上均匀分布地测定5点，用5点算术平均值按下式计算其示值误差。

式中——5点硬度算术平均值；H——标准硬度块的硬度值。

布氏硬示值重复性的要求是为了保证硬度计的工作稳定性和减少试验数据的分散性。硬度计运动部件产生较大摩擦或刀刃、刀垫松动及磨损、球体在压头套内固定不牢等，均会使示值变动度变大。另外，示值重复性还与标准块的不均匀度有关。

硬度计示值误差和示值重复性的要求见表。

一般情况下，布氏硬度计的检定主要检查其试验 力、示值误差及示值重复性。当检查不合格时，则应检查其垂直度、同轴度、压痕测量装置及压头等^[1]。

采用3000kg试验力，10mm球，压出的压痕可准确反映铸铁、铸钢、锻件等粗大晶粒材料的真实硬度。测试后留下的永久性压痕可以在任何时间重复检验。

按照真实的布氏硬度试验原理测试，与台式布氏硬度计原理相同，并非其他便携式仪器（例如里氏硬度计）得到的失真较大的换算值。

试验力校准精度为载荷的0.5%，硬度测试精度与台式机相同。

没有方向限制，可用于任意方向上的测量：包括上面，下面，侧面，倒置等。

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直径球压头，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，面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。

布氏硬度试验的优点是硬度代表性好，布氏硬度试验一般采用的硬质合金球压头直径比较大试验力可以高达3000kg，其压痕面积比较大，能排除金属材料微小池同内组成相的差异影响，全面反映出多晶体的金属材料的综合 能的平均值，因此特别适用于灰铸铁、退火钢，轴承合金等晶粒粗大的金属材料的测定，试验数据重复性好，结果也稳定。并且研究表明佰氏硬度值 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，测量操作和压痕测量都比较费时，并且由于压痕边缘的凸起、凹陷或圆滑过渡都会使压痕直径的测量产生较大误差，因此要求操作者具有熟练的试验技术和丰富经验，一般要求由专门的实验员操作。

通常分为Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm和Φ1mm四种。

门式机架，大型可移动平台，最大移动距离1000mm；试件测试高度最大可达950mm；主轴横向移动距离500mm；目前是国内最大的布氏硬度计特别适用于测定大型金属零件的布氏硬度

布氏硬度计原理:锤击布氏硬度计依靠锤击方式向钢球施加试验力，钢球在锤击力的作用下瞬间压入试样，在试样上留下压痕，测出压痕直径，查表，即可得到布氏硬度值。

特点:

1. 锤击布氏硬度计操作简单，携带方便，不用取样，试验速度快，对试样表面要求低。

2. 锤击布氏硬度计采用布氏硬度试验原理，将大直径球压头压入试样表面，试验面积较大，适于测试晶粒比较粗大的大型铸锻件。

3. 锤击布氏硬度计结构简单，价格较低，是一种比较廉价的仪器。

4. 锤击布氏硬度检测属于冲击式硬度试验方法，钢球的压入瞬间完成，不能像标准布氏硬度试验那样，让试验力保持若干秒的时间，让压痕处的金属实现充分的塑性变形，因此，锤击布氏硬度计的测试精度要比台式布氏硬度计低。

5. 锤击布氏硬度计尽管属于精度较低的冲击式硬度试验方法，但是它又属于在各种硬度试验方法中精度较高的布氏硬度试验，与其他冲击式硬度试验方法相比（例如：肖氏硬度计、里氏硬度计）。对试验结果的影响因素比较少，试验结果比较稳定，测试值比较可靠。

6. 锤击布氏硬度计同台式布氏硬度计相同，测试后会在工件上留下一个在任何时候都可以重复检验的布氏硬度压痕，当对试验结果有怀疑或供需双方发生分歧时可以再次检验布氏压痕。这一点要优于里氏硬度计。

7. 锤击布氏硬度计要使用消耗品，每次测试都要有一定的成本，普通锤击硬度计的消耗品是条形布氏硬度块，一个硬度块可以用几十次。剪销锤击硬度计的消耗品是剪销，每次测试消耗一支剪销。锤击布氏硬度计每次试验的成本平均是几毛钱。鉴于锤击布氏硬度计主要用于测试大中型工件，这样的成本一般可以接受。