布氏硬度測量方法

⑴ 布氏硬度的用途及方法

布氏硬度基本概念：
材料抵抗通過硬質合計球壓頭施加試驗力所產生永久壓痕變形的度量單位
基本應用：
測量晶粒粗大且組織不均的零件，對成品件不宜採用。鋼鐵件的硬度檢驗中，現已逐漸採用硬質合金壓頭測量退火件、正火件、調質件、鑄件和鍛件的硬度。
測量原理：
對一定直徑的硬質合金球施加試驗力，使之壓入試樣表面，經規定保持時間後，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕的直徑，經過公式計算出硬度值。
優點：
硬度代表性好，壓痕面積較大，能反映較大范圍內金屬各組成相綜合影響的平均值，而不受個別組成相及微小不均勻度的影響，因此特別適用於測定灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料；試驗數據穩定，重現性好，精度高於洛氏硬度，低於維氏硬度；布氏硬度值與抗拉強度值之間存在較好的對應關系
缺點：
壓痕大，操作復雜，測量費時；要求操作者具有熟練的試驗技術和豐富的工作經驗。

⑵ 如何測量布氏硬度

表面脫碳會使脫碳層的表滿硬度降低，布氏硬度值測量的直徑加大影響准確性。

⑶ 硬度的檢測方法有哪幾種，各自的檢測范圍都是什麼

硬度：是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。按照測量方法的不同,可分為布氏硬度/洛氏硬度/維氏硬度/肖氏硬度等。
一、 布氏硬度HB
布氏硬度是用一定的負荷（一般為3000kg），把一定硬度的淬硬鋼球（常用10、5、2.5毫米）壓入材料表面，然後用所加的負荷除以材料上球印的表面積，所得結果就是布氏硬度值，單位是公斤/平方毫米,但習慣上不予標注。按照GB231-84<金屬布氏硬度試驗方法>,用淬火鋼球所測出的硬度用HBS表示;用硬質合金球為壓頭所測出的硬度值為HBW.HBS適用於測量退火/正火/調質鋼及鑄鐵/有色金屬及硬度小於450HBS的較軟材料;HBW適用於測量硬度在450~650HBW之間的淬火材料.
1、優點：由於被測金屬壓坑面積較大，所以結果比較准確。同時實踐證明HB與不淬火鋼抗拉強度σb有一定的近似關系，對於低碳鋼σb=3.53HB，中碳鋼σb=3.5HB，高碳鋼σb=3.33HB，灰鑄鐵σb=0.98HB，（σb單位為Mpa）因此根據材料的布氏硬度值，可以近似地確定金屬材料的抗拉強度。
2、缺點：不適合測量HB大於450的材料，因為材料的硬度太高容易引起鋼球變形，使得測量結果不準確。同時由於壓印較大，不適合測定成品和薄板材料。
二、洛氏硬度HR
洛氏硬度是用120度圓錐形金剛石壓入器或直徑為1.59毫米的淬硬鋼球作為壓頭,在一定的負荷的作用下壓入材料的表面上,用壓入的深度來計算材料硬度的大小。洛氏硬度沒有單位。根據所採用的負荷不同，洛氏硬度又分為三種
1、HRA測量硬度很高或硬而薄的HB大於700的金屬，如硬質合金錶面處理工件等，負荷為60公斤及120o金鋼錐）；
2、HRB測量較軟的退火件及銅、鋁及HB=60~230的金屬，負荷為100公斤及ф1.588mm鋼球；
3、HRC一般用於測量HB=230~700的調質鋼或淬火回火後的工件，負荷為150公斤及120o金鋼錐；
優點：使用方法簡便，可以直接從刻度盤上直接讀出數值。由於壓印較小，適合測定成品和薄板材料。
缺點：由於壓印小，所以不準確，一般多測幾點，然後取平均值。
以上三種洛氏硬度中一HRC應用最多，一般經淬火處理的鋼材均用它。
洛氏硬度HRC與布氏硬度HBS之間的關系約為高硬度時 HRC1/10HB；
三、 維氏硬度HV和顯微硬度
測定維氏硬度的原理基本與布氏硬度相同，區別在於壓頭採用錐面夾角為136度的金剛石正四棱錐體，單位是公斤/平方毫米，一般不予標出。
維氏法所用載荷較小。壓痕淺，適用於測量零件薄的表面硬化層、金屬鍍層及薄片金屬的硬度，這是布氏和洛氏所不及的。此外,因壓頭是金剛石角錐，載荷可調范圍大，故對軟硬材料均適用，測定范圍0~1000HV。
較新的國家標准為GB/T4340.1-1999《金屬維氏硬度試驗第一部分：試驗方法》
用布氏、洛氏、維氏的硬度試驗法，載荷大、壓痕面積大，只能得到金屬材料組織混合物的平均硬度值，當需要測定某個相或某個晶粒硬度時，就要用到顯微硬度。
顯微硬度試驗法的原理與維氏相同，也是以載荷與壓痕表面積之比來確定。不同的是所採用的載荷極小，一般在1~120gf(1gf=0.0098N)，顯微硬度值也可用HV來表示。
四、肖氏硬度HS
肖氏硬度試驗是動態力試驗中最簡單的試驗方法。試驗時，使一定重量的標准沖頭（底端鑲有金剛石圓柱體）或鋼球從一定高度自由落於試樣表面，然後由於試樣的彈性變形，又使其回跳到一定高度，可用落下的高度與回跳的高度的比值來計算肖氏硬度值HS。它取決於材料的彈性性質。因此又被稱為彈性回跳硬度。

⑷ 測試硬度的方法

不同的硬度是適合不同的零件的，對某些零件來說你用這中硬度就不適合了，比如高硬度的工件你用布氏硬度偏差就大。因為布氏硬度是用淬火鋼球或則是硬質合金球來壓工件出的壓痕的大小來確定硬度的，工件高硬度的時候和他兩的硬度差就很小了，而且布氏硬度也不能適用在很薄的工件或則很薄的表面硬度上測量，因為他的壓痕太大了，一下子可能就壓穿了，但布氏的優點是在合理范圍內偏差比較小。一般是使用在硬度比較小的場合。而洛氏硬度原理是利用金剛石在兩個不同大小的壓力下壓工件，以兩個壓力下的壓痕增加量來測量硬度。優點是測量方便，能直接從硬度測量儀器上讀出硬度值而且硬度范圍比較廣，因為他是用金剛石作壓頭的，任何鋼材的硬度和金剛石比都差很遠。維氏硬度的測量原理和布氏類似，但是用金剛石頭錐來壓工件的，它的同一工件的測量值和布氏測量值相近（但不是絕對相同）。主要是用在很高硬度的范圍和比較薄的表面硬度測量。最後，硬度之間的轉換可以查硬度轉換表（沒有準確的換算公式）。

⑸ 布氏硬度的正確表示法是什麼

布氏硬度的表示方法： HBS或HBW之前的數字為硬度值，後面按順序用數字表示試驗條件：

①壓頭的球體直徑；

②試驗載荷；

③試驗載荷保持的時間（10~15s不標注）。

⑹ 布氏硬度和洛氏硬度在測量方法及應用范圍上的區別是什麼

常用的布氏硬度機是淬火鋼球壓頭；而洛氏硬度機是用金剛石壓頭。因此，它們在測量鋼鐵材料時，其應用范圍是不一樣的：布氏硬度一般用作硬度較低材料的測定，如退火鋼或正火鋼；而洛氏硬度大多用作硬度較高材料的測定，如淬火鋼。
有個經驗公式：1HRC≈10HBS.因此，一般硬度在30HRC以上時，用洛氏硬度，小於時則用布氏硬度表示。

⑺ 常用的材料硬度的測量方法有那些

金屬洛氏法：

1、洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行，因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗一般規定在10～35℃的室溫進行。

2、試樣應平穩地放置在剛性支承物上，並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無沖擊和振動的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過3秒。

3、將測在不小於1s且不大於8s的時間內，從初試驗力增加到總試驗力，並保持4s±2s，然後卸除主試驗力，保持初試驗力，經過短暫穩定後，進行讀數。為了讀數准確，在試驗過程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動。

4、在多處取值時，兩相鄰壓痕中心間距離至少應為壓痕直徑的 4倍，但不得小於2mm。任一壓痕中心距試樣邊緣距離至少應為壓痕直徑的2.5倍， 但不得小於1mm。

金屬布氏法：

1、一般試驗在10～35℃的室溫進行即可，如果有對溫度要求嚴格的試驗（視乎材料對溫度的敏感性），試驗溫度應為23℃±5℃。

2、試驗力的選擇應保證壓痕直徑在0.24D～0.6D之間。試驗力－壓頭槌直徑的平方的比率鞋（1.02F/D2比值）應根據材料和硬度值選擇。

3、為了保證在盡可能大的有代表性的試樣區域試驗，應盡可能選取大直徑的壓頭；當試樣尺寸允許時，應優先使用直徑為10mm的球壓頭進行試驗。

4、使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。

5、試驗力保持時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差應在±2秒。

6、任一壓痕中心距試樣邊緣距離，至少為壓痕平均直徑的2.5倍。相鄰壓痕中心間的距離至少為壓痕直徑的3倍。應在兩相互垂直方向測量壓痕直徑，用兩個讀數的平均值計算布氏硬度。

金屬維氏法：

1、試驗一般在10～35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。

2、試驗力保持時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，直至試樣不再發生塑性變形，但誤差應在±2秒。應測量壓痕兩條對角線長度，用其算術平均值或通過查表得到硬度值。放大系統應能將對角線放大到視場的25%～75%。

顯微維氏法：

1、試驗一般在10～35℃的室溫進行。對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應為23℃±5℃。根據試樣厚度和硬度選擇試驗力。使壓頭與試樣表面垂直接觸，垂直於試驗面施加試驗力，加力過程中不應有沖擊和震動，直至將試驗力施加至規定值。

2、保持試驗力的時間為10～15秒。對特殊材料，試驗力保持時間可以延長，但誤差應在±2秒。

(7)布氏硬度測量方法擴展閱讀：

硬度測試實驗的注意事項

1、試樣(被測工件)表面應平坦光潔(粗糙度Ra不大於1.6um) ，無污物等。

2、對於特殊類試樣如與壓頭粘結的活性金屬材料，可以適當塗些油料(如煤油)。

3、試樣的製取應注意因外界因素引起表面組織變化，從而對硬度值構成影響。如製取試樣時因過熱引起的燒傷等。

4、試樣或者被測層的厚度應負荷標准。如採用金剛石錐壓頭厚度不小於壓痕殘余深度(壓頭壓入深度)的10倍;球壓頭不小於壓痕殘余深度的15倍。

5、對於凹面或者凸面試樣應該進行必要的硬度值修正。

⑻ 布氏硬度HB是怎麼測出來

布氏硬度（Brinell
Hardness）的測定原理是用一定大小的試驗力F(N)（通常是以3000kgf的壓力F，註：1kgf=9.8N，kgf即一千克的力的意思）,把直徑為D（mm）的淬火鋼球或硬質合金球壓入被測金屬的表面（圖1），保持規定時間後卸除試驗力，用讀數顯微鏡測出壓痕平均直徑d
(mm)，然後按公式求出布氏硬度HB值，或者根據
d
從已備好的布氏硬度表中查出HB值。
由於金屬材料有硬有軟，被測工件有厚有薄，有大有小，如果只採用一種標準的試驗力F和壓頭直徑D，就會出現對某些工件和材料的不適應的現象。

⑼ 常用的硬度測量方法有哪些

金屬洛氏法：

1、洛氏硬度應選擇在較小的溫度變化范圍內進行，因為溫度變化可能會對試驗結果有影響。所以試驗規定在10～35℃的室溫進行。

2、試樣應平穩地放置在剛性支承物上，並使壓頭軸線與試樣表面垂直。避免試樣產生位移。使壓頭與試樣表面接觸，在無沖擊和振動的情況下施加試驗力，初試驗力保持不應超過3秒。

3、將測在不小於1s且不大於8s的時間內，從初試驗力增加到總試驗力，並保持4s±2s，然後卸除主試驗力，保持初試驗力，經過短暫穩定後，進行讀數。為了讀數准確，在試驗過程中，硬度計應避免受到任何沖擊和震動。

硬度測試實驗的注意事項：

1、試樣(被測工件)表面應平坦光潔（粗糙度Ra不大於1.6um），無污物等。

2、對於特殊類試樣如與壓頭粘結的活性金屬材料，可以適當塗些油料（如煤油）。

3、試樣的製取應注意因外界因素引起表面組織變化，從而對硬度值構成影響。如製取試樣時因過熱引起的燒傷等。

4、試樣或者被測層的厚度應負荷標准。如採用金剛石錐壓頭厚度不小於壓痕殘余深（壓頭壓入深度）的10倍；球壓頭不小於壓痕殘余深度的15倍。

5、對於凹面或者凸面試樣應該進行必要的硬度值修正。

⑽ 硬度的測量方法

洛氏硬度：
採用測量壓入深度的方式，硬度值可直接讀出，操作簡單快捷，工作效率高。然而由於金剛石壓頭的生產及測量機構精度不佳。
特點：
1.測量迅速簡便，效率高；
2.試驗力小，壓痕小；
3.可測定各種材料的硬度；
4.可測定較薄工件的硬度；
5.可測成品；
6.測量精度低，需要多次測量取平均值。
維氏硬度：
代號：HV
簡介：維氏硬度 英文詞條名：Vickers-hardness 表示材料硬度的一種標准。由英國科學家維克斯首先提出。以49.03~980.7N（5kg~10kg）的負荷,將相對面夾角為136°的方錐形金剛石壓入器壓材料表面,保持規定時間後，用測量壓痕對角線長度，再按公式來計算硬度的大小。它適用於較大工件和較深表面層的硬度測定。維氏硬度尚有小負荷維氏硬度，試驗負荷1.961~<49.03N，它適用於較薄工件、工具表面或鍍層的硬度測定；顯微維氏硬度，試驗負荷<1.961N，適用於金屬箔、極薄表面層的硬度測定。
HV-適用於顯微鏡分析。維氏硬度(HV) 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值(HV)。
維氏硬度計算公式為：
P為載荷，如10kg。 d為壓痕對角線長度(mm)。 HV10
維氏硬度計測量范圍寬廣，可以測量目前工業上所用到的幾乎全部金屬材料，從很軟的材料（幾個維氏硬度單位）到很硬的材料（3000個維氏硬度單位）都可測量。
測試樣圖：
陶瓷拋光樣品壓痕光學顯微鏡照片(對角線d)
布氏硬度：
具有較大的壓頭和較大的試驗力,得到壓痕較大，因而能測出試樣較大范圍的性能。與抗拉強度有著近似的換算關系。測量結果較為准確。對材料表面破壞較大，不適合測量成品。測量過程復雜費事。適合測量灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料，適用於原料及半成品硬度測量。
對於測量精度，維氏大於布氏，布氏大於洛氏。
特點：
1.試驗力大，壓痕大，准確性高；
2.測量效率低；
3.不宜測量太小或太薄的試樣；
4.不宜測高硬度材料；
5.不宜測成品。
顯微硬度：
壓痕極小，可以歸為無損檢測一類；適用於測量諸如鍾表較微小的零件，及表面滲碳、氮化等表面硬化層的硬度。除了正四棱錐金剛石壓頭之外，還有三角形角錐體、雙錐形、船底形、雙柱形壓頭，適用於測量特殊材料和形狀的硬度。
努氏硬度：
努氏硬度測量精度比維氏硬度還要高，而且同樣試驗力下，比維氏硬度壓入深度較淺，適合測量薄層硬度。再加上努氏壓頭作用下壓痕周圍脆裂傾向性小，適合測量高硬度金屬陶瓷材料，人造寶石及玻璃、礦石等脆性材料。
肖氏硬度：
肖氏硬度 - Shore scleroscope hardness .
操作簡單，測量迅速，試驗力小，基本不損壞工件，適合現場測量大型工件，廣泛應用於軋輥及機床、大齒輪、螺旋槳等大型工件。肖氏硬度是軋輥重要指標之一。
簡稱HS。表示材料硬度的一種標准。由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先提出。
應用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發生回跳。撞銷是一隻具有尖端的小錐，尖端上常鑲有金剛鑽。用測得的撞銷回跳的高度來表示硬度。
肖氏硬度試驗是一種動態力試驗，與布、洛、維等靜態力試驗法相比，准確度稍差，受測試時的垂直性，試樣表面光潔度等因素的影響，數據分散性較大，其測試結果的比較只限於彈性模量相同的材料。它對試樣的厚度和重量都有一定要求，不適於較薄和較小試樣，但是它是一種輕便的手提式儀器，便於現場測試，其結構簡單，便於操作，測試效率高。
肖氏硬度計適用於測定黑色金屬和有色金屬的肖氏硬度值。肖氏硬度計便於攜帶，特別適用於冶金、重型機械行業中的中大型工件，例如大型構件、鑄件、鍛件、曲軸、軋輥、特大型齒輪、機床導軌等工件。在橡膠、塑料行業中常稱作邵氏硬度。