- 中文名
- 布氏硬度
- 外文名
- Brinell Hardness
- 应用学科
- 物理
- 应用范围
- 8~650HBW
术语简介
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布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：
以一定的载荷将一定大小的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/
测试载荷与测试钢球的直径需根据材料的实际性能再确定。
硬度范围
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布氏硬度范围为8~650HBW。
布氏硬度计因此，在生产中进行布氏硬度试验时，要求能使用不同大小的试验力和压头直径，对于同一种材料采用不同的F和D进行试验时，能否得到同一的布氏硬度值，关键在于压痕几何形状的相似，即可建立F和D的某种选配关系，以保证布氏硬度的不变性。
对于某些金属材料来说，可以根据布氏硬度值粗略地确定其抗拉强度值 [2]。
特点
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一般来说，布氏硬度值越小，材料越软，其压痕直径越大；反之，布氏硬度值越大，材料越硬，其压痕直径越小。
布氏硬度测量的优点是具有较高的测量精度，压痕面积大，能在较大范围内反映材料的平均硬度，测得的硬度值也较准确，数据重复性强。
符号及表示方法
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符号
布氏硬度的符号：
布氏硬度的符号用 HBS或HBW表示。
HBS表示压头为淬硬钢球，用于测定布氏硬度值在450以下的材料，如软钢、灰铸铁和有色金属等。
表示方法
布氏硬度的表示方法： HBS或HBW之前的数字为硬度值，后面按顺序用数字表示试验条件：
①压头的球体直径；
②试验载荷；
③试验载荷保持的时间（10~15s不标注）。
例如170HBS10/1000/30表示用直径10mm的钢球，在9807 N（1000 kgf）的试验载荷作用下，保持30s时测得的布氏硬度值为170。
530HBW5/750表示用直径5 mm的硬质合金球，在7355N（750kgf）的试验载荷作用下，保持10~15s时测得的布氏硬度值为530。
布氏硬度试验
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试验原理
布氏硬度HB的计算式为 [3]：
式中 d——压痕直径，mm；h——压痕深度，mm。
布氏硬度试验原理示意图试验时根据材料的性质和形状选用不同的载荷和钢球直径。布氏硬度的试验方法和技术要求可参见GB231—63。
布氏硬度试验的优点是代表性强，数据重复性好，与强度之间存在一定的换算关系。缺点是不能测试较硬的材料；压痕较大，不适于成品检验。通常用来检验铸铁、有色金属、低合金钢等原材料和调质件的硬度。
试验条件
布氏硬度试验时，压头球体的直径D、试验载荷F及载荷保持的时间 t，应根据被试金属材料的种类、硬度值的范围及厚度进行选择。 常用的压头直径 1、2、2.5、5和10毫米五种。
试验载荷可从9.807N （1kgf）~29.42 KN （3000 kgf）范围内，
载荷保持的时间，一般黑色金属为10～15s；有色金属为30s；布氏硬度值小于35时为60s。
优缺点
钢球直径较大，在金属材料表面上留下的压痕也较大，故测得的硬度值比较准确。 布氏硬度值和抗拉强度之间有一定的关系，因此可按布氏硬度值近似确定金属材料的抗拉强度。
如被试金属硬度过高，将影响硬度值的准确性，所以布氏硬度试验一般适于测定布氏硬度值小于650的金属材料。
布氏硬度压痕较大，故不宜测定成品及薄片材料。
注意事项
HBS和HBW都是布氏硬度符号，但是有区别，而且HBS已经停止使用。在2003年6月1日以前，我国执行的是国家标准GB/T231-1984，布氏硬度试验用钢球压头进行试验的用HBS表示，用硬质合金球头试验的用HBW表示。同样的试块，当其它试验条件完全相同的情况下，两种试验结果不同，HBW值往往大于HBS值，而且并无定量的规律所循。
布氏硬度试验规范从2003年6月1日开始，原国标GB/T231-1984废止，我国等效执行国际标准ISO6506，制定了新的国家标准：GB/T231.1-2002，文中明确取消了钢球压头，全部采用硬质合金球头。因此HBS停止使用，全部用HBW表示布氏硬度符号。
2018年5月14日起，有关布氏硬度实验标准已更新为“GB∕T 231.1-2018 金属材料 布氏硬度试验 第1部分: “试验方法”版本，GB/T 231.1-2009已废止。
应用
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国家标准（GB231-84）规定布氏硬度试验时，常用的0.102F/D的比例为30、10、2.5三种，根据金属材料的种类、试样硬度范围和厚度的不同，按下表（布氏硬度试验规范）选择试验压头（钢头）的直径D、试验力F及保持时间。
